關(guān)于工科院校大學(xué)普通化學(xué)教學(xué)的思考

段金偉 崔林

摘? 要：高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的變化，對大學(xué)普通化學(xué)的教學(xué)工作帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。要適應(yīng)這樣的變化趨勢，就需要思考并解決好從高中化學(xué)到大學(xué)普通化學(xué)的教學(xué)銜接。文章從大學(xué)普通化學(xué)面臨的問題出發(fā)，分別從教師、學(xué)生、教材和教學(xué)方式等方面思考并闡述如何實現(xiàn)從高中化學(xué)到大學(xué)普通化學(xué)的延續(xù)和提升。最后，對大學(xué)普通化學(xué)的教學(xué)提出了一些新的建議。

關(guān)鍵詞：工科普通化學(xué);高中化學(xué);延續(xù)和提升

中圖分類號：G642? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）04-0078-03

Abstract： With the rapid development of senior school curriculum standard of chemistry， which brings new challenges and opportunities to the teaching of general chemistry. To adapt to such a changing trend， we need to think about and solve the teaching connection from high school chemistry to university general chemistry. This article starts from the problems faced by the university's general chemistry， and considers from the aspects of teachers， students， teaching materials and teaching methods how to realize the continuation and promotion of high school chemistry and university general chemistry. Finally， some new suggestions for the teaching of general chemistry in universities are put forward.

Keywords： general chemistry; senior school chemistry; continuation and promotion

化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的科學(xué)。化學(xué)在研究和解決人類社會的生產(chǎn)，生活，尤其是在研究和解決當(dāng)今人類社會所面臨的能源，環(huán)境，糧食，人口和資源五大全球性問題方面發(fā)揮著重大作用。作為基礎(chǔ)學(xué)科，化學(xué)已經(jīng)深入并融合到材料、熱力、建筑、地質(zhì)等眾多學(xué)科，有力地推動著相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步。

工科大學(xué)生掌握化學(xué)的基本理論、知識和技能，對于從事工程設(shè)計、施工、技術(shù)研究與開發(fā)等工作至關(guān)重要。但是，受學(xué)科和專業(yè)所限，在有限的時間內(nèi)，要全面地學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科的知識與技能是不現(xiàn)實的。正是基于這樣的形勢和需求，面對工科生的大學(xué)普通化學(xué)就應(yīng)運(yùn)而生了。普通化學(xué)課程主要反映了當(dāng)代化學(xué)學(xué)科的基本原理，基本知識及其應(yīng)用，是高等工科院校工程技術(shù)人員專業(yè)必修的基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的現(xiàn)代工程技術(shù)人員整體知識結(jié)構(gòu)及能力的重要組成部分。因此，如何做好普通化學(xué)的教學(xué)工作就顯得尤為重要。

新一代大學(xué)生們處于一個日新月異的時代，新生事物和觀點層出不窮，接受新知識新事物的能力變得更強(qiáng)，高中新課程改革中化學(xué)課教學(xué)內(nèi)容的巨大變化和教學(xué)大綱對學(xué)生的全新要求就很好地說明了這點。快速的變化給普通化學(xué)這門課程帶來了前所未有的沖擊和挑戰(zhàn)，不僅僅是原有的教學(xué)內(nèi)容部分已經(jīng)落后于高中課本的教學(xué)內(nèi)容，而且也越來越強(qiáng)烈地沖擊著大學(xué)普通化學(xué)教師的教學(xué)觀念。要真正做到未雨綢繆，適應(yīng)新的形勢，高校普通化學(xué)教師就必須站在全新的高度上重新審視普通化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)觀念和教學(xué)方法，而解決問題的關(guān)鍵就在于思考并解決如何在高中化學(xué)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)與大學(xué)普通化學(xué)教學(xué)的銜接和提升[1，2]。接下來，我們從大學(xué)普通化學(xué)面臨的問題出發(fā)，分別從教師、學(xué)生、教材和教學(xué)方式等方面思考并尋求解決這個關(guān)鍵問題的方法。

一、大學(xué)普通化學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

作為實行新課改的新一代高中生，無時無刻不對新事物充滿著強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，獲取新知識的途徑和能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的想象，對學(xué)習(xí)本身也有著自己獨(dú)特的認(rèn)識。人教版高中化學(xué)新教材體系采用的是分模塊授課形式[3]。從形式上來看， 新設(shè)置的物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)原理模塊進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)化學(xué)基本原理的學(xué)習(xí)，而新設(shè)置的化學(xué)與生活、化學(xué)與技術(shù)等模塊則強(qiáng)調(diào)了實踐能力的培養(yǎng);從內(nèi)容上來看， 新修訂的人教版高中化學(xué)大幅增加了大學(xué)普通化學(xué)課程講授的內(nèi)容，如物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)動力學(xué)等新內(nèi)容;從具體要求上看，更注重對學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，重點強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、社會在教學(xué)中的滲透和應(yīng)用。以人教版新課標(biāo)高中化學(xué)選修模塊教材和大學(xué)普通化學(xué)系列教材為例對比發(fā)現(xiàn)，大學(xué)普通化學(xué)的核心內(nèi)容如化學(xué)熱力學(xué)，化學(xué)動力學(xué)，化學(xué)平衡，溶液化學(xué)，電化學(xué)以及結(jié)構(gòu)化學(xué)等，基本上都在高中化學(xué)新課改的課本中得到了體現(xiàn)。進(jìn)一步從課程內(nèi)容，課程難度和應(yīng)用探究的角度對比高中化學(xué)和大學(xué)普通化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)果如表1所示。

表1 高中化學(xué)與普通化學(xué)教學(xué)內(nèi)容比較

通過對比發(fā)現(xiàn)，從內(nèi)容上看，大學(xué)普通化學(xué)的核心內(nèi)容與高中化學(xué)課本重復(fù)較多;從課程難易程度上看，絕大部分內(nèi)容和高中化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容持平;從應(yīng)用探究的角度來看，工科普通化學(xué)課程也沒有更好地表現(xiàn)。當(dāng)然，還沒有考慮東西部教育發(fā)達(dá)程度的影響，東部發(fā)達(dá)省份高中化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容明顯要比西部地區(qū)的教學(xué)內(nèi)容更深更難，對應(yīng)用探究的強(qiáng)調(diào)就更加多一些，因此西部地區(qū)學(xué)生通過普通化學(xué)的學(xué)習(xí)得到地提升明顯好于東部地區(qū)學(xué)生。這直接導(dǎo)致絕大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很難持續(xù)地將自己的興趣集中到課堂上，絕大部分學(xué)生經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)后和高中化學(xué)課程相比沒有收獲或者收獲不大，而這顯然不是大學(xué)普通化學(xué)教學(xué)所期待的結(jié)果。

普通化學(xué)課程修課的學(xué)生數(shù)量多，課程面對的專業(yè)面廣，但是目前課程本身受重視的程度遠(yuǎn)不如其他課程。造成這種現(xiàn)象的根源之一就在于工科普通化學(xué)教學(xué)沒有及時地應(yīng)對高中化學(xué)教學(xué)的變化、有效地做好與高中化學(xué)教學(xué)的銜接與提升[4]。

教學(xué)活動是教師和學(xué)生之間通過教材連接，在課堂上通過各種方式實現(xiàn)知識分享的互動過程，教師、學(xué)生、教材和教學(xué)方式是構(gòu)成整個教學(xué)過程中最重要因素。因此，分別從這幾個因素出發(fā)思考如何實現(xiàn)在高中化學(xué)的基礎(chǔ)上，將工科普通化學(xué)教學(xué)做得更好，讓學(xué)生收獲更多的知識和技能。

二、普通化學(xué)課程教材的更新

眾所周知，高中階段的化學(xué)課學(xué)時約為大學(xué)普通化學(xué)課程的8～12倍，通過長時間集中學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，中學(xué)化學(xué)教學(xué)已經(jīng)讓學(xué)生完成了化學(xué)基本概念、基本原理的積累和基本技能的訓(xùn)練。而隨著高中課程改革的步伐，原先很多大學(xué)普通化學(xué)的內(nèi)容也已經(jīng)被調(diào)整編入了高中化學(xué)課程中。普通化學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容的選擇方面，并沒有較好地與時俱進(jìn)，與現(xiàn)行的中學(xué)課程內(nèi)容相比并沒有明顯的變化和提升。盡管近年來大學(xué)普通化學(xué)也進(jìn)行了一些新編和修訂，但和高中化學(xué)相比仍然沒有突破性的進(jìn)展。這就導(dǎo)致了在中學(xué)學(xué)習(xí)成績較好的大一新生以及來自東部教育資源相對比較發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)生，對普通化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣不濃。要提高學(xué)生學(xué)習(xí)普通化學(xué)的興趣，必須進(jìn)一步改革目前的課程內(nèi)容。工科大學(xué)普通化學(xué)的特點是體系新穎，內(nèi)容精煉，聯(lián)系工程實際。

首先，使學(xué)生所學(xué)的化學(xué)知識經(jīng)過普通化學(xué)的教學(xué)梳理后變得系統(tǒng)化[5]。既然高中化學(xué)的教學(xué)已經(jīng)讓學(xué)生初步具備了化學(xué)基本知識，那么大學(xué)普通化學(xué)除了幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識外，更要注重結(jié)合工科學(xué)生的專業(yè)特點，幫助學(xué)生把零散的化學(xué)知識系統(tǒng)化，使其知所以然，比如一定要讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)熱力學(xué)主要研究化學(xué)反應(yīng)的方向性，動力學(xué)主要研究化學(xué)反應(yīng)的快慢，而化學(xué)熱力學(xué)的知識是建立在統(tǒng)計熱力學(xué)的基礎(chǔ)之上等，通過梳理幫助學(xué)生建立完整的知識體系。

其次，教學(xué)內(nèi)容在保留必要經(jīng)典內(nèi)容的同時要有適度的提升，需要及時補(bǔ)充學(xué)科發(fā)展新進(jìn)展，開闊學(xué)生的視野，在未來的實際工作中對遇到的化學(xué)問題能初步地判斷，并提出一些解決問題的方法，而不至于束手無策。例如：在電化學(xué)中，可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)無人汽車發(fā)展的現(xiàn)狀，思考電池的快速充電，然后將鋁電池的最新研究進(jìn)展引入進(jìn)來和學(xué)生分享。當(dāng)然，在教學(xué)過程中，無論是經(jīng)典的化學(xué)原理還是反映化學(xué)最新進(jìn)展的新知識，都應(yīng)該是符合學(xué)生知識水平的、科學(xué)正確的內(nèi)容，這個度需要老師把握。

最后，教學(xué)過程中應(yīng)充分尊重工科學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性。工科學(xué)生和理科生相比，學(xué)習(xí)的目的性更強(qiáng)。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)該把化學(xué)理論知識與工程實際應(yīng)用有機(jī)地、緊密地結(jié)合起來，如冬天澆筑橋墩時會加入一些鹽以降低凝固點，埋電線桿時會將電線桿的底部燒焦防腐、海水淡化的原理等。

三、學(xué)生學(xué)習(xí)觀念的培養(yǎng)

剛進(jìn)入大學(xué)的絕大多數(shù)學(xué)生，其對學(xué)習(xí)的態(tài)度依然停留在應(yīng)付考試的層面，對待基礎(chǔ)課程的態(tài)度更是如此，如何在教學(xué)中改變這種錯誤認(rèn)識就成了教學(xué)成功的關(guān)鍵。

工科學(xué)生，一個典型的群體性求知特征是對解決實際問題的具體方法比較感興趣，對原理性的知識則不會像理科生一樣追根溯源。教學(xué)過程中，教師應(yīng)充分利用這一特點，在講述原理性的知識時，引導(dǎo)學(xué)生去思考并從中找出解決具體問題的方法或者能夠自行運(yùn)用原理解釋一些現(xiàn)象。例如：在講完稀溶液的依數(shù)性后，可以讓學(xué)生先嘗試解釋為什么冬天松樹葉子不會凍住，再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考如何使汽車的機(jī)油在寒冷的冬天里不容易凍卻，讓學(xué)生思考如何利用溶度積規(guī)則處理工業(yè)廢水和除去鍋爐里的水垢等。

通過引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識并解決生活中的常見問題，就不會使學(xué)生覺得難懂枯燥無趣，而是意識到化學(xué)其實就是我們的生活，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲望，逐步培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自主思考及解決問題的能力。

四、教師觀念的轉(zhuǎn)變

大學(xué)和高中重要區(qū)別之一就是大學(xué)是學(xué)習(xí)如何獲取知識的能力，而高中更加注重知識的獲取。這就決定了大學(xué)老師的責(zé)任是“授人以漁”，而不是簡單地“授人以魚”。

顯然，普通化學(xué)課程在“知識傳授、科學(xué)素養(yǎng)與能力培養(yǎng)”方面做得還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在科學(xué)素養(yǎng)與能力培養(yǎng)方面沒有體現(xiàn)出課程應(yīng)有的價值，僅僅是停留在傳授化學(xué)知識的階段。在很多學(xué)生的眼中，普通化學(xué)課程只是傳授化學(xué)知識的課程，甚至很多化學(xué)教師也是這么做的。

普通化學(xué)課程的目標(biāo)不應(yīng)局限于增加學(xué)生的化學(xué)知識，更應(yīng)該承擔(dān)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與能力的任務(wù)。在課程的教學(xué)過程中，要避免“填鴨式”和“給結(jié)論”的教學(xué)模式，要引導(dǎo)學(xué)生自己去得出結(jié)論，加強(qiáng)對科學(xué)結(jié)論獲取過程的分析和闡述[6]。比如：在講到剛好能夠阻止?jié)B透現(xiàn)象發(fā)生所施加的外壓即為滲透壓時，應(yīng)該及時引導(dǎo)學(xué)生思考如果施加的外壓過大時會怎樣？進(jìn)而引出反滲透和海水淡化等知識。工科普通化學(xué)課程更應(yīng)該承擔(dān)起“授人以漁”的重任，只有這樣才會受到工科專業(yè)學(xué)生的重視和歡迎。

當(dāng)然，普通化學(xué)課程要展示化學(xué)全貌，闡述化學(xué)與其他學(xué)科的內(nèi)在聯(lián)系，實現(xiàn)引導(dǎo)學(xué)生將化學(xué)知識應(yīng)用到具體實踐中的目標(biāo)，就需要教師參與教學(xué)和教學(xué)研究工作。時代的發(fā)展，會加速對教師原有知識體系的挑戰(zhàn)，新進(jìn)展和新發(fā)現(xiàn)也要求教師必須保持終身學(xué)習(xí)的態(tài)度，不斷學(xué)習(xí)新知識才能提高自身的業(yè)務(wù)水平。

五、教學(xué)理念和教學(xué)方法的更新

普通化學(xué)課程不僅內(nèi)容涵蓋化學(xué)全學(xué)科，而且要關(guān)注結(jié)論的來龍去脈，但是課時是有限的，如何使學(xué)生在最短的時間內(nèi)，盡可能的獲取知識、提升素質(zhì)呢？普通化學(xué)課程并不要求學(xué)生掌握所有內(nèi)容，因此可以考慮將教學(xué)內(nèi)容分為“掌握”、“了解”等不同層次，一方面可以減輕大量知識記憶的負(fù)擔(dān)，也不會影響對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

第一，教師在教學(xué)時，一定要根據(jù)不同專業(yè)的學(xué)生的不同需求，在聯(lián)系工程實際時要結(jié)合專業(yè)的需要，合理安排授課內(nèi)容，做到詳略得當(dāng)，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)。

第二，理論聯(lián)系實際的教學(xué)方法，不僅可以讓學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)化學(xué)的必要性，更能激發(fā)學(xué)生的求知欲望和培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。化學(xué)概念多且抽象，如果教師在講授時一味地強(qiáng)調(diào)化學(xué)變化規(guī)律，就很可能把教學(xué)過程變得枯燥無味。教師在授課時，巧妙運(yùn)用深入淺出、形象生動、通俗易懂的方式進(jìn)行講解，更易于學(xué)生接受。例如：為什么天然氣有股難聞的味道？可以讓學(xué)生嘗試著猜測，最后再解釋是加入硫醇以防氣體泄漏，好提前預(yù)防。生活中學(xué)生會遇到類似的問題，可能思考過卻沒有得到答案。通過這種方式，吸引學(xué)生將老師講解的東西用來解釋生活中或生產(chǎn)中的實際問題。

第三，教師和學(xué)生在教學(xué)過程中應(yīng)該是一個有機(jī)的整體。如果教師在教學(xué)過程中不注意互動，而是單向的進(jìn)行“填鴨式”灌輸，往往會使學(xué)生的注意力分散，產(chǎn)生疲勞，長期以往還會產(chǎn)生厭學(xué)心理。所以，教師要引導(dǎo)學(xué)生思考和討論，使學(xué)生在聽課過程中產(chǎn)生共鳴和互動。教學(xué)是雙向的，不能使學(xué)生的思維局限于老師的講解，應(yīng)該拋出一些問題讓學(xué)生進(jìn)行討論和回答，既活躍課堂氣氛，也可以加深和鞏固知識點。當(dāng)然，老師也可以及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和解決問題的情況，然后對自己的教學(xué)方法進(jìn)行適時調(diào)整，正確引導(dǎo)學(xué)生[7，8]。

第四，充分利用多媒體的優(yōu)勢，使知識的傳播更加直觀，生動，快速。現(xiàn)在的絕大數(shù)學(xué)生從小學(xué)就開始接受多媒體教學(xué)，到了大學(xué)已完全適應(yīng)了這種教學(xué)方式，過分依賴板書會讓學(xué)生在等待的過程中分散注意力。普通化學(xué)的學(xué)時是非常有限的，用多媒體替代板書，可以節(jié)約教學(xué)時間，用專業(yè)軟件演示原子結(jié)構(gòu)和分子軌道，以動畫的方式進(jìn)行生動形象地教學(xué)，更有利于準(zhǔn)確地獲取知識，能取得更好的教學(xué)效果[9]。

綜上所述，由于課程改革以及學(xué)生認(rèn)知水平的提高，學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段的學(xué)習(xí)任務(wù)和目標(biāo)也有了新的變化，對工科普通化學(xué)課程的建設(shè)和教學(xué)產(chǎn)生了巨大的影響。因此，解決好從高中化學(xué)教學(xué)到大學(xué)普通化學(xué)的教學(xué)的銜接和提升就顯得迫切和急需。本文從分析工科高校普通化學(xué)建設(shè)和教學(xué)面臨的形勢和問題出發(fā)，仔細(xì)思考了在高中化學(xué)教學(xué)基礎(chǔ)上做好大學(xué)普通化學(xué)教學(xué)的應(yīng)對之策。認(rèn)為除了更新教學(xué)內(nèi)容外，也應(yīng)注重對學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)，尤其是將理論知識應(yīng)用于實踐的能力的培養(yǎng)。而要實現(xiàn)這樣的目標(biāo)，需要從事工科高校普通化學(xué)教學(xué)的教師做出更多改變。要適應(yīng)這種全新的變化，教師們必須提高自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)，不斷更新自己的知識體系，最主要的是參與到化學(xué)在工程技術(shù)應(yīng)用的實踐中，才能更好地教學(xué)，真正提高工科大學(xué)普通化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生在未來的實際工作中遇到化學(xué)問題能夠判斷并尋找解決辦法，應(yīng)用實踐能力得到培養(yǎng)和提升。

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