李玲 束婷婷 董志月



[摘 要]針對“雙一流”背景下的人才培養需求,課程組聚焦化學史課程的內涵,自制化學史慕課,結合教學智慧工具,創新化學史課程分享型教學模式。課前引導學生基于教師自制的線上資源進行自主學習,初步了解化學學科及其分支學科發展中的重要史實;課堂上通過教師分享,強化學生對化學概念、學說、理論的產生規律等知識的理解,讓學生挖掘背后的科學家事跡并進行分享,以塑造正確的價值觀,提升高階學習能力;課后將學生制作的化學史視頻和課堂分享視頻上傳至慕課平臺,增強學習成就感。實踐證明,該教學模式有效提高了學生的學習效率,增強了教學效果。
[關鍵詞]化學史;小組比拼與研討;化學前沿知識;分享型教學
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2023)22-0055-04
“雙一流”背景下探索一流人才培養要堅定落實立德樹人的根本任務,其著力點是創新型人才培養[1]。化學史課程是從歷史的角度對化學科學的孕育、產生和發展過程進行動態描述,蘊含著豐富的育人元素。對化學史課程的學習,有助于學生掌握化學發展規律,激發創新意識,也有利于學生形成正確的辯證唯物主義觀和嚴謹的治學態度[2-3]。而化學概念、學說、理論的產生和發展背后蘊含的科學家事例,有助于學生形成正確的人生觀、價值觀,激發學生不斷探索求真的科學品質。
我國化學史教育起步較晚,目前僅有部分高校的化學及化工專業開設了化學史課程。加強化學史一流課程建設,進行教學改革創新,是發揮化學史課程育人功能、培養學生創新能力的重要途徑之一。
一、化學史教學中的痛點問題
當前,部分高校的化學史教學存在如下痛點問題:一是課程教學目標不明,教學內容單一;二是線上學習資源有限,難以滿足學生的信息化學習需求,學生學習興趣不高;三是課程教學偏重化學理論知識方面的講授,不注重課程思政建設,學生的專業思想不夠堅定;四是教學模式與教學評價方式單一,學生頂層學習能力培養不足,難以滿足一流專業人才培養需求。
二、擬定教學目標
湖北大學(以下簡稱我校)化學專業為國家級一流本科專業,旨在培養服務湖北,輻射全國的化學專業人才。該專業大三學生有一定的學習能力,但頂層學習能力不足,部分學生學習時存在畏難情緒,專業思想不夠堅定。我校化學史課程立足國家一流專業建設,以“立化學強國之心”為宗旨,設定如下課程目標:
知識目標:了解化學學科發展的基本規律,熟悉化學發展史上的重大成就及其對世界文明的影響,理性認識化學學科發展史中的興盛與衰落、成功與失敗。
能力目標:具有自主學習和學習反思的能力,具有創新與實踐能力、團隊合作能力、溝通表達能力,具有分析問題和解決復雜問題的能力。
育人目標:具有高尚的愛國情懷、正確的價值觀與高度的社會責任感,具有敢于質疑、勇于創新、求真務實的科學品質。
三、重塑教學內容
課程組根據專業的培養要求,重塑化學內容。聚焦化學學科的形成與發展,引導學生了解化學發展規律,并了解化學分支學科及意義,如表1所示。
表1 教學主要內容
[主題 內容 中國古代化學 原始能源化學、原始無機材料化學、原始化工技術、中國古代煉丹術 西方煉金術 煉金術,煉金術向化學的演變——化學學科的形成 元素周期律的發現 元素周期律的發現——道爾頓提出的“原子量”,貝采利烏斯測量原子量,紐蘭茲的“八音律”,門捷列夫的“元素周期表”,元素周期表的意義 原子結構的秘密 同分異構體的發現,“共價鍵”概念的形成,放射性元素的發現,人工合成新元素,核裂變 有機化學的形成與發展 有機化學的誕生,早期有機理論的發展,經典有機結構理論的建立,現代有機化學
物理化學與固體無機化學 科學史上的第一門邊緣學科,物理三劍客,稀有元素化學,稀土金屬的發現 煤化工與石油化工 近代煤化工技術體系的形成,石油化工技術的形成與發展 核化學與分析化學 核化學——物質深層次的化學, 分析化學——在實踐和應用中發展 高分子化學與生物化學 高分子化學——20世紀的新科學, 生物化學——富于生命力的交叉學科 中國近現代化學 中國近現代化學——中國近代化學的啟蒙者徐壽,侯氏制堿法的創立者侯德榜,中國民族化學工業之父范旭東,化工抗日的味精大王吳蘊初,中國稀土之父徐光憲 日本現當代化學——知己知彼,百戰不殆 第一位亞洲諾貝爾化學獎得主,日本科學界的阿甘,下村修與綠色熒光蛋白,吉野章與鋰電池,日本學術界的現狀 ]
四、創新教學方法
(一)加強線上學習資源建設
針對化學史線上學習資源缺乏的現狀,教師通過動畫制作軟件將每次上課的內容制作成簡易慕課;通過問卷調查我們了解到,大學生最常訪問的視頻網站是嗶哩嗶哩(b站),因此同步在該網站中開設化學史B站賬號,用于分享學生作品;根據大學生經常使用的交際軟件微信,開設微信公眾號,用于發布化學家的相關推文。通過加強線上學習資源的建設,滿足不同學生的信息化學習需求。
(二)信息技術融合課堂教學
我?;瘜W史教學對象為大三學生。該階段學生有較強的自主學習能力,習慣于使用手機閱讀獲取學習信息,能熟練使用部分信息技術。但是部分學生的頂層學習能力不足,包括探究能力、團隊合作能力及當眾口頭表達能力等,化學史知識比較匱乏。基于此,課程組設計了化學史分享型教學模式。如圖1所示。
1.課前準備
學生通過慕課學習—查找史料—制作PPT—演繹化學史小故事并制作視頻等挑戰度逐步提升的學習任務,養成自主學習習慣,提高團隊合作能力、創新能力與實踐能力。
各小組學生要在課前觀看慕課,準備好課堂分享的內容,根據分享主題查閱相關化學史料、制作PPT。除此之外,還開展了“化學史小劇場”活動,要求每個小組挖掘化學史素材,通過角色扮演,演繹一部化學史小短劇,錄制成一個視頻。通過演繹化學史小故事,讓學生學習化學家不斷探索求真的科學品質。學生在完成挑戰度逐步提升的學習任務的過程中逐漸熟悉了化學史實與學科規律,增強了探究能力與創新能力,培養了科學品質與家國情懷,如圖2所示。
2.課堂分享
通過課堂分享—直播互動—分享視頻—評價與討論等創新性學習活動,提升學生的溝通交流和當眾表達能力、分析和解決復雜問題能力。借助智慧教學工具超星學習通,將課堂一分為二,分為“教師分享”和“學生分享”兩種形式。進行教師分享時,通過“隨堂練習”“討論”“問卷”“投票”等多種功能開展多種教學互動,活躍課堂氣氛。通過主題討論向學生滲透正確的人生觀、價值觀。
在翻轉課堂進行學生分享時,可使用超星學習通的“直播”功能,直播各小組學生的演講。由主講學生進行講解,分享自制的“化學史小劇場”視頻;其他學生在傾聽時,可以同步在直播中進行互動。這種直播分享方式充分利用了“00后”學生的移動學習特點,以學生喜聞樂見的方式鼓勵其進行演講、互動,激發了學生不斷探索求真的科學品質,提升了學生的溝通交流和當眾表達能力、分析和解決復雜問題能力。
3.課后反思
通過慕課平臺、B站和公眾號分享學生制作的演講視頻和“化學史小劇場”視頻,增強學生的學習成就感;通過章節自測與短評作業,加強學生對化學史的了解,提升學生學習反思的能力;結合學生課堂分享內容與課堂討論內容,設計章節自測,加強學生對學習內容的理解與反思;針對學習內容,結合時事,設置短評作業,厚植愛國情懷。例如,在學習完“中國近現代化學”后,部分學生在短評作業中寫下了這樣的話:“作為新時代青年,我也想像這些偉人一樣有一份屬于自己的光榮責任與情懷”“我們應該像侯德榜先生和范旭東先生一樣,一直創新,共同進步”。
慕課平臺開設“學生作品”專區和“化學史小劇場”專區,課后教師將學生制作的PPT和自導自演的化學史小視頻分享至慕課平臺。在化學史B站創建化學史分享專輯和化學史小劇場專輯,以學生喜聞樂見的方式分享學生的高階性學習作品,激發學生的成就動機,創設一流專業的品牌效應。教師通過自建的公眾號發布推文,記錄課堂感悟,增強學生學習的成就感,進一步增強輻射效應,如圖3所示。
(三)改革多元化評價方式
利用教學智慧工具記錄學習全過程,對課前、課中和課后各個環節進行過程性評價;通過生生互評對課堂分享進行形成性評價,結合開放性試題的考查形成終結性評價。平時學習成績(過程性評價)占總評的30%,重點考查學生的自主學習能力與學習反思能力;課堂分享成績(形成性評價)占總評的30%,重點考查創新與實踐能力、小組合作與溝通表達能力、分析和解決復雜問題能力;期末考查成績(終結性評價)占總評的40%,主要通過討論與論文等開放性題目重點考查學生對化學學科發展規律的理解及創新思維能力。
(四)融入思政元素,顯隱結合加強課程思政,落實立德樹人
學習全過程融入思政元素,在慕課中引入科學家事跡的視頻,使學生在潛移默化中學習嚴謹治學的科學態度。通過主題討論滲透正確的世界觀、人生觀、價值觀,課后設置短評作業,厚植愛國情懷。學生通過角色扮演演繹化學史小故事,通過趣味分享充分感受化學家敢于質疑、勇于創新、不斷探索求真的科學精神,學習科學家為科學獻身、為國家奉獻的高尚品質,厚植愛國情懷,增強專業學習的自信感和使命感。通過顯隱結合的課程思政方法,實現知識、能力、價值塑造的統一,落實立德樹人根本任務(見圖4)。
五、結語
本文以學生為中心,融合多元信息技術,以滿足學生的信息化學習需求,提高學生的學習興趣;通過創新分享型教學模式和改革評價方法,提升學生的頂層學習能力;通過重塑教學內容、“化學史小劇場”的演繹與分享,厚植學生的愛國情懷,堅定學生專業學習的使命感。有學生評價“感慨中國化學家的偉大、中國化學的不易”,更有學生評價課程的重要性是潛在的思想精神。課程組結合自制慕課,創建化學史分享型教學模式。通過課前準備、課堂分享和課后反思逐步提升學習任務的挑戰度。通過課程學習使學生掌握學科規律,提升學生的自主學習、小組協作、創新與實踐能力,鍛煉學生的口頭表達能力,培養學生的科學精神與愛國情懷,增強學生的專業使命感,提升學生的頂層學習能力。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 蒲祥,王晗光,鄒平,等.“雙一流”背景下高等農業院校有機化學基礎課程教學新模式的構建及實踐[J]. 大學化學,2021,36(1):31-40.
[2] 董麗敏,單連偉,吳澤. 基于課程思政的化學課程教學融入化學史的重要性[J]. 教育教學論壇,2021(44):142-145.
[3] 陳家吉,李增昌. 淺談化學史在大學有機化學課程教學中的作用[J]. 科教導刊-電子版(上旬),2022(11):202-203.
[責任編輯:劉鳳華]