时序教学法在医用化学双语教学中的探索

2015-02-20 09:03:31杨中柱蔡竞春
关键词:原子结构讲授双语

杨中柱 蔡竞春 马 宁 倪 燕

(成都中医药大学医学技术学院,四川 成都 611137)

化学与医学的关系密切,是研究生命活动的基础学科,例如生物化学和分子生物学就是从无机化学、有机化学和生理学发展起来的。医用化学是大学一年级开设的双语课程,而物质结构的内容,包括原子结构和分子结构,历年都是医用化学中的重点内容,同时也是学生科学物质观和世界观的最基本组成部分。然而,物质结构部分的内容十分抽象,初学者往往觉得枯燥乏味,加上与现实联系不紧密,成为学生学习的难点。新生的专业英语水平与以英语为母语的国家的本科生相比差距较大,双语教学模式的采用,使得原本枯燥难懂的内容因不熟悉的专业词汇更加晦涩。为此,我们尝试完全用时间顺序为主线,将所有知识点串连起来进行讲授,取得了较好的教学效果。

一、背景介绍

笔者进行教学改革实践班级,所选用的教材为人民卫生出版社的《基础化学》及机械工业出版社的《Chemistry the central science》影印版。两本教材基础性强,特点是重视基础理论的完整性和系统性。物质结构部分深入浅出,适合大学一年级学生的水平。考虑到课程的特点,我们并没有全部采用英语教学,一般在英文讲解后,再用中文进行串讲和扩展。中文讲授时间和英文讲授时间各占50%。

二、教学中遇到的主要问题

在没有采用时序法教学时,我们在物质结构的双语教学中遇到的困难概可分为以下三类:

1.学生知识储备不足

物质结构内容的基础是物理经典力学、电磁理论、原子结构及数学的微积分方程。部分学生的物理基础差,又没有选修高等数学,所以对于薛定谔方程和波函数等知识点很难理解。

2.学生基础参差不齐[1]

有些同学理科基础较好,英语能力较差,听不懂教师的课堂教学,觉得双语教学完全没有必要,用汉语就可以了,思想有抵触情绪。而有些学生英语底子较好,但是化学、物理基础较差,同样觉得难以听懂。

3.学生的定式思维

部分学生仍然停留在从明确的、宏观的现象理解问题的思维模式中,对于电子波粒二象性等无法准确测定的运动模式,不能想象用微观的抽象方法理解其意义。比如对于书中突然出现的Born的概率波模型假说,感觉用概率描述运动非常迷惑,难以接受。

三、解决问题的方法及实践

针对以上的问题,我们完全采用时间序列组合知识点进行讲授。每个章节都根据其知识结构特点制定时间主线。原子结构章节和分子结构章节分别用原子结构的发现顺序和著名结构化学家鲍林的生平作为时间主线。

在原子结构章节,我们按照原子结构的发现顺序(时间)为主线,一个观点对应一位科学家,对应一个发现故事。从古代希腊德谟克利特最原始的原子理论开始,介绍原子的单词的起源,然后按照时间顺序,逐一介绍所有关于原子结构重要的发现。在此过程中,补充需要的物理、数学和化学知识,逐步引入相关专业词汇。比如在介绍亚里斯多德时引入元素概念;在介绍波义尔时引入元素的现代科学定义;在介绍拉瓦锡时引入质量守恒定律。在介绍核心内容量子理论时,突出波尔-德布罗意-薛定谔-伯恩的人物主线,重点介绍早期量子力学内部的分歧,比如薛定谔与海森堡之间,也就是波动力学和矩阵力学的矛盾。通过这种循序渐进的讲授方法,我们缓解了因知识储备,英语水平参差不齐带来的教学困难。又因为我们把每一种原子理论从提出到最后因其不完备性而退出历史舞台的过程,清楚地展现在学生的面前。学生了解到每一种理论的发展史,极大地缓解了思维定式问题,能较为清楚地理解抽象的量子理论。

在分子结构章节中,我们以结构化学家鲍林的生平(时间)为主线,按照其不同的时间段串联知识点。比如,鲍林的学生时代,我们介绍了当时主流的早期化学键理论,即柯塞尔的八偶规则和离子键理论,以及路易斯的共价键理论。随后,在期欧洲求学于慕尼黑理论物理研究院期间,介绍了其同学海德勒和伦敦在薛定谔门下做博士后时所提出的价键理论。紧随其后,介绍鲍林提出的杂化理论。然后讲授同一时期鲍林的主要竞争对手,麻省理工学院的马利肯提出分子轨道理论。二战前后,鲍林定义了氢键,并在五十年代,用氢键解释了镰刀形血红细胞形成的分子机理和蛋白质中的阿尔法螺旋。通过这种方法,学生能够轻易地了解并总结得出当前主流的两种理论,杂化理论(价层电子对互斥理论)和分子轨道理论的各自的优势,加深对两种理论的理解。并在最后,补充了鲍林晚年最大的失误,错过了发现正确DNA结构的故事,顺理成章的引出克里克和沃森的双螺旋模型。

四、教学改革效果明显

1.教学内容趣味性增强

以往的教学中我们着重突出以知识点组织教学,但是,在时序法教学中以时间(或人物)为主线还原科学历史时,许多我们忽略掉的细节,却激发起了学生极大的兴趣。比如,德布罗意居然是半路出家学习物理,并有一个“王子”头衔;他的博士论文的答辩委员会主席是“居里夫人绯闻案”的男主角郎之万;因为论文内容太过前卫,险些没有通过,幸好得到爱因斯坦的肯定,才顺利过关。而这篇博士论文来到维也纳大学后,主持工作德拜指定作组内报告的青年讲师恰好是薛定谔。这些看似偶然的巧合,却揭示着科学发展必然的规律。这样的讲述学生留下深刻的印象,激发了学生的强烈学习兴趣和求知欲。学生在课后利用课余时间,自发通过网络自学加深了解,从而达到掌握知识点的目的。

2.提高学生科研素养

唐鹤立[2]认为“学习活动的一个重要特点是具有继承性。包括科学知识的继承,科学方法的继承和科学品德的继承,三者构成科学文化的全面继承。”我们讲授的物质结构部分的知识是以时间为序,辅以化学史与方法论。这不是静态结论知识的传授,而从它的产生和发展过程进行阐述,揭示其中的科学原理。学生清楚地了解到理论的合理的相对性及不完善的绝对性,这样使学生在学习过程中,不仅学会继承知识,而且学会批判和创造知识,从而提升了学生的科研思维,进而提高科学素养。

五、结语

通过三年的教学改革,学生普遍反映对物质结构部分内容有强烈的学习兴趣,学习完相关内容后,专业外语的阅读能力有所提高。在医用化学教学中采用时序法讲授物质结构获得了较好的教学效果,并得到了大部分师生的肯定。

[1] 程巳雪,等.化学专业英语教学改革探讨[J].大学化学,2008,23(3):8.

[2] 唐鹤立.物质结构课程教学改革的思考与实践[J].抚州师专学报,1994(1):102 -107.

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