基于兴趣培养的“无机及分析化学”绪论课教学设计

作者: 彭一鸣 刘英菊 陈明洁

基于兴趣培养的“无机及分析化学”绪论课教学设计0

[摘 要] 在民众对化学存在认识误区的大背景下,以大一新生的“无机及分析化学”课程为例,尝试以课程思政示范课堂建设为契机、以激发学生的深层学习兴趣为中心的教学理念探索解决之道。充分发挥绪论课程的独特优势,通过引导式、讨论式和沉浸式的教学方法,以小视频、经典案例、文献资料等显性和隐性相结合的教学手段,激发学生对化学学科的学习兴趣,拓宽学生视野,培养其科学精神,减少反智思维,使其树立正确的价值观、思想观,为课程的顺利开展奠定基础。

[关键词] 学习兴趣;课程思政;绪论课;无机及分析化学;大一新生

[基金项目] 2021年度华南农业大学校级教改项目“无机及分析化学课程思政示范课堂的建设与探索”(JG21132);2023年度华南农业大学无机及分析化学课程思政示范团队项目(华南农教〔2023〕1号);2024年度无机及分析化学广东省课程思政示范团队项目(粤教高函〔2024〕27号)

[作者简介] 彭一鸣(1977—),女,湖南邵阳人,硕士,华南农业大学材料与能源学院讲师,主要从事无机及分析化学和天然产物研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2025)08-0063-05 [收稿日期] 2023-11-13

近年来,随着信息技术的发展,反智主义思潮在全球范围内蔓延,一些人开始亲近“伪科学”,推崇“经验主义”,反对理性思考,反对客观真理[1-3]。在这种思潮的潜移默化下,部分人群对化学学科存在“妖魔化”的负面认知,偏执地将“化学”等同于“制毒”。部分媒体因自身专业性不强,误将许多非法添加物解读为食品添加剂,进一步助推了大众对化学的恐惧感。这些不友好因素共同造成了部分非化学专业的学生对化学类基础课程有一种本能的抗拒和漠视——只是一门不得不修的课程,应付了事。

“无机及分析化学”作为非化学专业的理科、工科类大一新生入校后接触的第一门化学类专业基础课程,其教学效果对后续课程有着重要的承接意义。因此,课程的作用不应只局限于对相关专业学科的辅助功能,而应拓展为培养学生具有以化学的视角和开放的格局获取知识的能力[4]。绪论课程所占课时虽少,但是承载了学生了解大学化学课程的重要功能[5-7]。因此,“无机及分析化学”绪论课程采用将思政元素润物无声地植根于学生心中的手法,穿插学生乐于接受的小视频形式,避免枯燥的说教,力图激发学生的学习兴趣与热情,消除反智思维模式,培养学生的科学精神。课程同时辅以线上视频、文献资料拓展等,让大一新生“爱上化学”。

一、引发浅层兴趣:提出疑问

(一)教学设计

依据大一新生的学情特点,层层深入、环环相扣,消除学生对化学的无知及恐惧感,提升其学习兴趣,帮助学生建立起尊重科学、减少蒙昧偏见的知识屏障。具体教学思路设计如图1所示,讲授素材如图2所示。

(二)课堂教学

第一步,以2015年周公度教授状告某化妆品牌广告——“我们恨化学”的案例进行导入,并指出此广告居然可以在中央广播电视总台8台及各大地方台滚动播出。同时,教师抛出“化学是什么?”的疑问,激发学生的好奇心与兴趣。接着进一步讲述外媒报道关于“一氧化二氢的恶作剧”的案例:加州南部小城亚里索维耶荷突然传出流言,人若大量接触“一氧化二氢”会引起人体严重不良反应,甚至死亡。而“危险”的“一氧化二氢”是制造泡沫塑料的重要原料,其制成品在生活中比比皆是。一时间居民人人自危,闹得沸沸扬扬。

通过上述种种不可思议却又真实存在的案例,引导学生反思“人们为什么会对化学产生恐惧心理”,并尝试找寻问题的根源:无知偏见是反智思维的温床。

第二步,教师播放互联网上朗朗上口的热门口水歌:“社会很单纯,复杂的是人……”;紧接着提出化学人的口号“化学很单纯,复杂的是人”。在学生的爆笑声中,启发学生思考“化学是什么?”,进一步厘清“人是所有问题的关键”的本质,引导学生逐步放下心中的成见。

第三步,如表1所示,介绍生活小常识里蕴含的化学大智慧,并明确指出被极端追求“自然主义”人士奉为圭臬的明火,恰恰是化学中氧化还原反应的产物。由此带领学生归纳出从开始用火的原始社会,化学就一直陪伴着人类不离不弃的事实。最后在学生心中升华出结论:化学是社会迫切需要的实用科学,是人类社会文明的重要标志。

二、促发中层兴趣:化学简史

(一)教学设计

结合“无机及分析化学”课程内容,通过配位化学史相关内容,带领学生了解化学的前世今生。化学史的知识点庞杂、信息海量,教学时容易出现知识点“一盘散沙”的问题,毫无头绪,教学效果差。因此,本文以印染术为“抓手”,串联起配位化学的前世今生:(1)通过梳理我国先民在印染界的光辉成就,突出我国先民在配位化学领域的长期领先地位。(2)重点展示民间“柿染”的视频,让学生沉浸在化学的温暖中,减少对化学的偏见,消除恐惧感。(3)介绍近代配位化学发展史、戴安邦教授的学术成果和现代配位化学领域的新成果等,增强学生的民族自信心与自豪感,培养学生的科学精神。具体教学设计如图3所示,教学素材如图4所示。

(二)课堂教学

1.介绍配位化学发展史,即人类印染技术发展史。例如,在我国《诗经》中有“缟衣茹藘”“茹藘在阪”的诗句,马王堆汉墓出土的穿越千年颜色依旧丰富的织物等,无不体现了我国古代劳动人民在织染界的高超水平。而国外最早关于印染的文献记载为出现于1704年的普鲁士蓝,与我国相比晚了2 000多年。接着课堂话题转至温暖的民间“柿染”工艺,这是人人都可以接触到的印染工艺[8-9]:柿染又被称为“太阳之染”,源自我国,最早可以追溯至唐代。将青柿子榨汁、过滤,滤液涂抹在布料上,不需要另外添加任何其他物质,直接在阳光下暴晒即可。阳光、微风和温度对其最后的呈色都有影响。柿染布料具有防腐、不易脱色、不惧阳光暴晒、出汗后无异味等特性,深受古今大众喜爱。介绍之后播放小视频《阳光下的柿染》,使学生感受别样的化学课堂,体会化学的温暖与亲切。

2.介绍近代配位化学的发展史:最早对配合物进行科学研究的是1798年法国的塔索尔特,其对黄色氯化钴的一系列研究,引发了近百年来对配合物结构的探索。1893年,维尔纳大胆提出了配位理论的学说,成为配位化学王国的奠基人。用这段历史引导学生了解化学理论发展的规律,明确科学精神的内涵。

3.介绍我国配位化学的奠基人戴安邦教授的生平事迹,突出戴安邦教授的科研成就、科研思想,以及获得的国际认可与尊重,凸显近现代我国在配位化学领域的重要地位。

4.介绍2018年周其林院士在接受媒体采访时指出“我国化学学科是与国际水平差距最小的学科之一”[10],由此总结出化学学科对国家的重要意义,增强学生的民族自信心与自豪感,激发学生对化学的兴趣。

三、激发深层兴趣:介绍课程框架与学习方法

“无机及分析化学”课程貌似知识点多、难以理解且呈碎片化分布,实则如图5所示,具有明确的内在联系,并对后续“有机化学”课程的学习有着重要的承接作用。

大学化学与中学阶段化学学习的显著差异:(1)中学化学侧重实验现象及其涉及的相关规律;大学化学侧重于理论指导实践,更重视通过计算与推导得出结论。(2)中学阶段为单一的知识传授,而大学阶段更重视能力的培养。针对每一章内容提供相关的参考书目录,鼓励学生开阔视野,自主学习。通过上述方法帮助学生尽快适应大学的学习生活,激发学生深层次的学习兴趣。

四、巩固兴趣:课后线上拓展

课后引导学生线上选择性观看,有教师网络截录的“我们恨化学”的15秒广告原视频、当年主流媒体正义发声的小视频以及教师收集的民间印染工艺的小视频,并附上有关配位化学发展史与配位化学在各领域应用的科普小论文,例如:汪丰云等[11]的《配位化学的发展史》一文,以及何军等[12]的《配位化学在中医药研究中的应用》一文。学生通过绪论课堂的学习讨论以及课后对相关内容的阅读观看,更全面地了解了化学在生活中的应用,进一步感受到化学的魅力,端正学习态度,消除了对化学非理性的恐惧感。

五、教学效果评价

(一)线上学习人数情况分析

为了保证思政教学改革实践数据的真实性,线上观看视频部分,教师只做引导,不做强制规定,与平时成绩脱钩。根据华南农业大学教育在线平台的后台监控数据截图显示:(1)笔者教授的180名2021级大一新生,在第一次课后单日就有50多名学生在线观看;(2)国庆假期期间仍有学生观看视频;(3)随着时间推移、课程深入,渐入佳境,最高峰值为单日观看人数突破百人大关;(4)2021年12月30日之后,本课程已经考试完结,但仍显示出零星的观看数据。2022级大一新生的后台监控数据也呈现类似的分布状态。由此可见,融合思政元素的绪论课程,切实起到了激发学生学习兴趣,主动消除学生误解偏见,使学生尊重科学、正确认识化学学科的重要作用,实现了既定教学目标。具体数据如图6所示。

(二)学生评价反馈

根据我校组织学生的不记名教评结果显示:“无机及分析化学”课程的教学评价为97.07分,为笔者从教18年来的最高评分。不少学生纷纷留言:“老师超负责,从此爱上无机化学!”“老师的课好好啊,她非常注意和同学们一起研究教学质量和教学方法,也愿意和同学们交流并探究更好的教学方式,而且她也没给大家很大的压力,好喜欢这个老师!”“老师的人很好,我会努力拿高绩点的,谢谢老师的半年付出!”等等。

结语

兴趣是学习的原动力。“无机及分析化学”课程依托绪论课,立足本课程知识点,以由浅及深地激发学生各层次的学习兴趣为导向,引导学生自主学习。以润物无声的方式拉近学生与化学学科的距离,帮助大一新生消除反智思维模式,减少偏见,树立科学精神,感受化学的魅力和理性思考的魅力,避免“人云亦云”,从而树立正确的价值观和使命担当。

参考文献

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[3]陈劲松.走出伪科学陷阱[J].人民论坛,2020(8):30-32.

[4]薛斌.近化学类专业无机及分析化学教材建设研究[J].中国大学教学,2016(11):88-92.

[5]王晓红,钱群,俆甲强.环境化学绪论课课程思政教学模式[J].大学化学,2021,36(3):267-271.

[6]鹿现永.提升教学设计内涵构建有趣有料的“大学化学”绪论课[J].化学教育(中英文),2020,41(14):20-25.

[7]徐雅楠,狄建军,孙立杰,等.授之以渔:食品生物化学绪论课教学的探索与思考[J].生命的化学,2021,41(10):2321-2325.

[8]彭冶,李嘉.柿染工艺在家居纺织品中的应用研究[J].化纤与纺织技术,2022,51(8):26-28.

[9]赵荧萱,张媛媛,李想,等.柿染工艺在现代休闲服中的应用研究[J].纺织科技进展,2022(2):17-20,26.

[10]张雯婧.妙“手”仁心“化”栋梁:记2018年全国教书育人楷模、南开大学教授周其林[N].天津日报,2018-09-06(6).

[11]汪丰云,顾家山,王晓锋,等.配位化学的发展史[J].化学教育,2011,32(2):75-77.

[12]何军,梁国刚.配位化学在中药研究中的应用[J].中国实验方剂学杂志,2008,14(12):77-80.

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