多維互動模式下《化學與社會》課程教學初探

王錦霞 桑曉光 徐君莉 張霞 韓義德

摘 要：《化學與社會》是東北大學為應用化學專業學生開設的一門選修課，為了培養學生的學習自覺性，采用多維互動教學模式，注重培養學生應用理論分析實際問題的能力，全面增強學生的分析、總結能力，提高學生的科學素養，最終提高學生對化學學科的興趣。

關鍵詞：多維互動;課程;教學

《化學與社會》是東北大學應用化學專業高年級學生的一門選修課。課程以當今社會最為關注的能源、環境、材料和生命等問題為主線，幫助學生了解化學與其他學科的交叉融合，全面了解化學在自然科學、工業生產和社會發展中的地位。作為應用化學專業的學生，已經具備基本的化學理論知識，但是缺乏以學術的方式來思考實際問題。他們在學習化學基礎知識的同時，也需要學習如何應用自己所學到的化學基本原理解釋發生的社會現象，消除人們對化學的誤解，闡述各種現象背后的化學本質，從而提高學生的綜合能力，有助于學生在專業學習及將來的工作生活中能正確認識化學、理解化學，樹立正確的科學觀念。通過學習了解各個領域發展的前沿問題，有助于學生建立起自己的專業研究興趣，對進一步的學習提供方向。

近年來，隨著高等教育的改革，傳統的教學方法和教學模式已經無法滿足現代化教學的要求。以往的教學方法忽視了學生的學習主動性，影響了知識的傳授。隨著互聯網技術的發展，各種各樣的信息涌現在網上，如何分辨這些信息的正確性，如何使學生能夠在這些信息中找到適合自己的東西，如何使學生自主學習，從而全面提升自己。這些都對傳統的教學模式提出了挑戰。構建多維互動的教學模式順應了時代發展、社會需求。多維互動教學模式改變了傳統教學中老師單一教，學生被動學的知識傳遞方式，以交互式啟發教學為主線，通過生生互動，師生互動等多向互動模式進行交流。這一模式有利于培養學生的自主學習和合作學習的能力，有利于促進學習目標的達成[1-4]。

如何幫助選修《化學與社會》課程的學生產生學習興趣，進而主動學習、主動思考是首要的教學目標。《化學與社會》教學團隊，主要從以下三個方面的進行了嘗試。

一、以學生為主體的多維互動，以科技前沿為中心的內容多元化與時效性

《化學與社會》的課程內容涉及范圍較廣，如果按照化學授課中常用的知識點的方式進行講解無法吸引學生的注意力，因此采用專題的方式進行講解。《化學與社會》課程分為化學發展簡史、能源中的化學、環境中的化學、材料中的化學、生命中的化學五個專題，每個專題內容中包括3—4個主要知識點（見下表），每個知識點結合社會現實、社會熱點、科研前沿問題進行闡述和講解，并針對課程內容給學生設立一些開放性的問題，然后進行分組討論，鼓勵學生多思多問。

在課程講解中，教師主要起著穿針引線的作用，教師會在課堂上提出問題，啟發學生進行思考，然后教師再進行詳細的講解，最后學生自己進行總結。這樣以學生自主學習為基礎，以學生的主動探索來獲取應用基礎知識以解決實際問題的能力。例如在進行化學發展簡史中陶瓷的講解時，教師首先給出一些陶瓷相關圖片，同學們通過仔細觀察這些圖片，從表觀上找出陶和瓷的差別。接下來教師詳細介紹陶瓷的發展歷史，從時間的角度和技術的角度闡述陶和瓷的不同，從而使同學了解工藝條件對材料發展的限制，分析陶和瓷原材料之間的差別，并利用相圖說明原材料的差別引起的陶瓷性能的差別，最后讓同學們進行總結，每人對陶和瓷之間的差別進行論述。在這個過程中學生不但了解了陶瓷的發展歷史，而且從化學的角度分析了材料性能差異的原因，在學習人文知識的同時，學習了如何將所學的知識（如相圖）應用于實際。

在小組討論學習過程中，教師作為引導者和設計者，選定與專題內容相關的討論內容，這些內容包括該專題在生產生活中的案例及案例背后對應的化學理論、相關化學史知識等。每個案例引出的問題都要能夠激發學生的思維，拓寬學生的思路。例如在講述能源專題時，布置討論題目為新能源汽車中的動力能源。通過這個題目，每個小組需要查找新能源汽車的動力來源，分析這些動力能源是新能源還是傳統能源，如果是傳統能源，為什么還稱為新能源汽車。在小組匯報討論時，引導學生通過新能源與化石能源進行對比，分析新能源與化石能源的優缺點，更好的理解能源發展前景;通過利用熱力學定律，計算動力電池與傳統汽車動力的能量轉換效率，培養學生理論聯系實際的能力，從而讓學生更好的了解鋰離子電池、燃料電池、太陽能電池等動力電池的研究進展。在PPT制作和小組匯報過程中，培養了學生對文獻檢索、信息收集總結能力，學生的審美能力和表達交流能力。專題式教育結合趣味性、熱點性和前沿性知識，激發學生的學習熱情，小組式參與專題，便于學生自主學習、思考理解和參與討論，培養學習的主動性。

二、教學手段的多樣性

隨著信息化的發展，網絡成為生活中的一部分。教師在教學過程中可以充分利用網絡資源，實現教學資源多元化與教學手段多樣化。目前東北大學已有具有Blackboard平臺、雨課堂等線上教學平臺，教師可以根據課程內容自主設計線上教學課堂，這些為混合式教學的開展提供了便利條件[5]。在線下上課時同時開啟雨課堂授課，通過進入教室情況可以看到學生的出勤情況，代替了傳統的課上點名，節約了課堂時間。在課上不定時發送小測驗或者投票，及時調整教學節奏，緩解學生的視覺疲勞，提高學生的課堂專注度，小測驗結果可以了解學生對知識點的理解程度，及時調整教學進度。利用隨機點名，讓學生回答問題，提高學生的參與度。學生還可以通過發送彈幕及時反饋信息，調節課堂氣氛。雨課堂課后小結可以及時了解預警學生，可以及時關注這些學生的學習狀況，通過查看“不懂”課件，可以認識到學生不理解的地方，再次上課時給學生解答，及時解惑。學生可以通過雨課堂課件復習課堂內容，通過數據庫分析可以及時收集學生學習過程中的各種信息，掌握學生的學習情況，及時調整授課內容。

三、考核形式多樣化

改變單一的考核方式，采用多種方式進行考核。考核成績包括課堂測驗20%、課堂表現10%、小組匯報40%、期末考試30%等，將課堂小組匯報作為考核的重點。課堂測驗和課堂表現是學生在課堂中出勤情況和答題情況的總結，為鼓勵學生開口進行討論，對主動進行答題的同學會有課堂表現獎勵。小組匯報采用教師、學生互評的方式給分，而小組內部根據實際貢獻的多少按照權重給分。在小組匯報結束后，任課教師進行點評，主要點評PPT的制作是否美觀，字體大小是否合適以及PPT內容是否正確，有些觀點是否合適，并對學生的講解提出一些建議，是否緊張，有沒有創新。學生點評主要通過雨課堂以試卷形式發送，主要以PPT和講解兩個部分為評價標準，根據不同的表現，分為優、良、中、差四個標準，每個選項對應不同的分值，小組匯報結束后，學生根據匯報情況選出符合的選項，同時可以給出自己的評價意見，對這個小組的匯報內容進行評價。學生參與互評，不但提高了學生的課堂參與度，而且還可以通過聆聽找到別人的優缺點，利于修改自己的小組匯報。期末考試題目以雨課堂試卷形式發送，包括選擇題和論述題，與主題講解內容緊密相關，論述題中鼓勵學生表達自己的見解。考核方式多樣性能夠發揮學生的主觀能動性，不再以期末考試成績定最終成績，提高了學生的平時參與度。通過小組匯報討論，加強組內成員團結合作之外還可以深化學生對理論知識的理解。同時能夠提高學生對社會現象的正確認識。在對本門課程的調查中，學生普遍對本門課程的開設表示滿意。

四、結語

采取多維互動教學模式，可以不斷深化課程的教學理念，把學生作為教學的主體，發揮學生的主觀能動性，活躍課堂氣氛，提高教學質量和效果。但是其中也存在著一些問題：（1）前沿領域的研究進展過于分散，學生的總結能力有待提高;（2）一些熱點社會問題不能正確找到對應的化學知識點，需要培養分析問題能力;（3）課程學時較少，如何合理安排每一節課的教學內容是每個任課教師面臨的難題。如何進行教學改革解決這些問題，是《化學與社會》課程需要繼續努力的方向。

參考文獻：

[1]曹小華，雷艷虹，嚴平，葉姍，謝寶華，陳浩.多維互動教學模式在無機化學教學中的應用.化學教育（中英文），2018，39（6）：15-17.

[2]霍楠.多維互動教學模式在高校英語教學中的應用.當代教育實踐與教學研究，2020，（06）：195-196.

[3]彭詩尹，許琳.多維互動教學模式在高校英語教學中的實踐與應用.科教導刊（下旬），2019，（12）：80-81.

[4]張偉，鄒麗娟.高校通識教育選修課《化學與生活》課程建設及實施.山東化工，2018，47（18）：114-115，117.

[5]高元哲，于海濤，吳銀素，陳汝芬，劉輝.發展中的化學科學課程的全方位構建.大學化學，2014，29（5）：29-33.

基金項目：2018年遼寧省教育廳普通高等教育本科教學改革研究項目，大類招生背景下無機化學公共基礎課程新教與學模式探索與實踐;2019年，東北大學，東北大學《化學與社會》通識課程建設;2020年，東北大學，東北大學PBL教學法研究與應用項目

作者簡介：王錦霞（1977—），女，漢族，河南郾城人，博士，講師，研究方向：電化學材料制備。

*通訊作者：徐君莉（1973—），女，漢族，浙江永康人，博士，副教授，研究方向：光催化、電催化、二次電池。