李玲 束婷婷 董志月
[摘 要]针对“双一流”背景下的人才培养需求,课程组聚焦化学史课程的内涵,自制化学史慕课,结合教学智慧工具,创新化学史课程分享型教学模式。课前引导学生基于教师自制的线上资源进行自主学习,初步了解化学学科及其分支学科发展中的重要史实;课堂上通过教师分享,强化学生对化学概念、学说、理论的产生规律等知识的理解,让学生挖掘背后的科学家事迹并进行分享,以塑造正确的价值观,提升高阶学习能力;课后将学生制作的化学史视频和课堂分享视频上传至慕课平台,增强学习成就感。实践证明,该教学模式有效提高了学生的学习效率,增强了教学效果。
[關键词]化学史;小组比拼与研讨;化学前沿知识;分享型教学
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2023)22-0055-04
“双一流”背景下探索一流人才培养要坚定落实立德树人的根本任务,其着力点是创新型人才培养[1]。化学史课程是从历史的角度对化学科学的孕育、产生和发展过程进行动态描述,蕴含着丰富的育人元素。对化学史课程的学习,有助于学生掌握化学发展规律,激发创新意识,也有利于学生形成正确的辩证唯物主义观和严谨的治学态度[2-3]。而化学概念、学说、理论的产生和发展背后蕴含的科学家事例,有助于学生形成正确的人生观、价值观,激发学生不断探索求真的科学品质。
我国化学史教育起步较晚,目前仅有部分高校的化学及化工专业开设了化学史课程。加强化学史一流课程建设,进行教学改革创新,是发挥化学史课程育人功能、培养学生创新能力的重要途径之一。
一、化学史教学中的痛点问题
当前,部分高校的化学史教学存在如下痛点问题:一是课程教学目标不明,教学内容单一;二是线上学习资源有限,难以满足学生的信息化学习需求,学生学习兴趣不高;三是课程教学偏重化学理论知识方面的讲授,不注重课程思政建设,学生的专业思想不够坚定;四是教学模式与教学评价方式单一,学生顶层学习能力培养不足,难以满足一流专业人才培养需求。
二、拟定教学目标
湖北大学(以下简称我校)化学专业为国家级一流本科专业,旨在培养服务湖北,辐射全国的化学专业人才。该专业大三学生有一定的学习能力,但顶层学习能力不足,部分学生学习时存在畏难情绪,专业思想不够坚定。我校化学史课程立足国家一流专业建设,以“立化学强国之心”为宗旨,设定如下课程目标:
知识目标:了解化学学科发展的基本规律,熟悉化学发展史上的重大成就及其对世界文明的影响,理性认识化学学科发展史中的兴盛与衰落、成功与失败。
能力目标:具有自主学习和学习反思的能力,具有创新与实践能力、团队合作能力、沟通表达能力,具有分析问题和解决复杂问题的能力。
育人目标:具有高尚的爱国情怀、正确的价值观与高度的社会责任感,具有敢于质疑、勇于创新、求真务实的科学品质。
三、重塑教学内容
课程组根据专业的培养要求,重塑化学内容。聚焦化学学科的形成与发展,引导学生了解化学发展规律,并了解化学分支学科及意义,如表1所示。
表1 教学主要内容
[主题 内容 中国古代化学 原始能源化学、原始无机材料化学、原始化工技术、中国古代炼丹术 西方炼金术 炼金术,炼金术向化学的演变——化学学科的形成 元素周期律的发现 元素周期律的发现——道尔顿提出的“原子量”,贝采利乌斯测量原子量,纽兰兹的“八音律”,门捷列夫的“元素周期表”,元素周期表的意义 原子结构的秘密 同分异构体的发现,“共价键”概念的形成,放射性元素的发现,人工合成新元素,核裂变 有机化学的形成与发展 有机化学的诞生,早期有机理论的发展,经典有机结构理论的建立,现代有机化学
物理化学与固体无机化学 科学史上的第一门边缘学科,物理三剑客,稀有元素化学,稀土金属的发现 煤化工与石油化工 近代煤化工技术体系的形成,石油化工技术的形成与发展 核化学与分析化学 核化学——物质深层次的化学, 分析化学——在实践和应用中发展 高分子化学与生物化学 高分子化学——20世纪的新科学, 生物化学——富于生命力的交叉学科 中国近现代化学 中国近现代化学——中国近代化学的启蒙者徐寿,侯氏制碱法的创立者侯德榜,中国民族化学工业之父范旭东,化工抗日的味精大王吴蕴初,中国稀土之父徐光宪 日本现当代化学——知己知彼,百战不殆 第一位亚洲诺贝尔化学奖得主,日本科学界的阿甘,下村修与绿色荧光蛋白,吉野章与锂电池,日本学术界的现状 ]
四、创新教学方法
(一)加强线上学习资源建设
针对化学史线上学习资源缺乏的现状,教师通过动画制作软件将每次上课的内容制作成简易慕课;通过问卷调查我们了解到,大学生最常访问的视频网站是哔哩哔哩(b站),因此同步在该网站中开设化学史B站账号,用于分享学生作品;根据大学生经常使用的交际软件微信,开设微信公众号,用于发布化学家的相关推文。通过加强线上学习资源的建设,满足不同学生的信息化学习需求。
(二)信息技术融合课堂教学
我校化学史教学对象为大三学生。该阶段学生有较强的自主学习能力,习惯于使用手机阅读获取学习信息,能熟练使用部分信息技术。但是部分学生的顶层学习能力不足,包括探究能力、团队合作能力及当众口头表达能力等,化学史知识比较匮乏。基于此,课程组设计了化学史分享型教学模式。如图1所示。
1.课前准备
学生通过慕课学习—查找史料—制作PPT—演绎化学史小故事并制作视频等挑战度逐步提升的学习任务,养成自主学习习惯,提高团队合作能力、创新能力与实践能力。
各小组学生要在课前观看慕课,准备好课堂分享的内容,根据分享主题查阅相关化学史料、制作PPT。除此之外,还开展了“化学史小剧场”活动,要求每个小组挖掘化学史素材,通过角色扮演,演绎一部化学史小短剧,录制成一个视频。通过演绎化学史小故事,让学生学习化学家不断探索求真的科学品质。学生在完成挑战度逐步提升的学习任务的过程中逐渐熟悉了化学史实与学科规律,增强了探究能力与创新能力,培养了科学品质与家国情怀,如图2所示。
2.课堂分享
通过课堂分享—直播互动—分享视频—评价与讨论等创新性学习活动,提升学生的沟通交流和当众表达能力、分析和解决复杂问题能力。借助智慧教学工具超星学习通,将课堂一分为二,分为“教师分享”和“学生分享”两种形式。进行教师分享时,通过“随堂练习”“讨论”“问卷”“投票”等多种功能开展多种教学互动,活跃课堂气氛。通过主题讨论向学生渗透正确的人生观、价值观。
在翻轉课堂进行学生分享时,可使用超星学习通的“直播”功能,直播各小组学生的演讲。由主讲学生进行讲解,分享自制的“化学史小剧场”视频;其他学生在倾听时,可以同步在直播中进行互动。这种直播分享方式充分利用了“00后”学生的移动学习特点,以学生喜闻乐见的方式鼓励其进行演讲、互动,激发了学生不断探索求真的科学品质,提升了学生的沟通交流和当众表达能力、分析和解决复杂问题能力。
3.课后反思
通过慕课平台、B站和公众号分享学生制作的演讲视频和“化学史小剧场”视频,增强学生的学习成就感;通过章节自测与短评作业,加强学生对化学史的了解,提升学生学习反思的能力;结合学生课堂分享内容与课堂讨论内容,设计章节自测,加强学生对学习内容的理解与反思;针对学习内容,结合时事,设置短评作业,厚植爱国情怀。例如,在学习完“中国近现代化学”后,部分学生在短评作业中写下了这样的话:“作为新时代青年,我也想像这些伟人一样有一份属于自己的光荣责任与情怀”“我们应该像侯德榜先生和范旭东先生一样,一直创新,共同进步”。
慕课平台开设“学生作品”专区和“化学史小剧场”专区,课后教师将学生制作的PPT和自导自演的化学史小视频分享至慕课平台。在化学史B站创建化学史分享专辑和化学史小剧场专辑,以学生喜闻乐见的方式分享学生的高阶性学习作品,激发学生的成就动机,创设一流专业的品牌效应。教师通过自建的公众号发布推文,记录课堂感悟,增强学生学习的成就感,进一步增强辐射效应,如图3所示。
(三)改革多元化评价方式
利用教学智慧工具记录学习全过程,对课前、课中和课后各个环节进行过程性评价;通过生生互评对课堂分享进行形成性评价,结合开放性试题的考查形成终结性评价。平时学习成绩(过程性评价)占总评的30%,重点考查学生的自主学习能力与学习反思能力;课堂分享成绩(形成性评价)占总评的30%,重点考查创新与实践能力、小组合作与沟通表达能力、分析和解决复杂问题能力;期末考查成绩(终结性评价)占总评的40%,主要通过讨论与论文等开放性题目重点考查学生对化学学科发展规律的理解及创新思维能力。
(四)融入思政元素,显隐结合加强课程思政,落实立德树人
学习全过程融入思政元素,在慕课中引入科学家事迹的视频,使学生在潜移默化中学习严谨治学的科学态度。通过主题讨论渗透正确的世界观、人生观、价值观,课后设置短评作业,厚植爱国情怀。学生通过角色扮演演绎化学史小故事,通过趣味分享充分感受化学家敢于质疑、勇于创新、不断探索求真的科学精神,学习科学家为科学献身、为国家奉献的高尚品质,厚植爱国情怀,增强专业学习的自信感和使命感。通过显隐结合的课程思政方法,实现知识、能力、价值塑造的统一,落实立德树人根本任务(见图4)。
五、结语
本文以学生为中心,融合多元信息技术,以满足学生的信息化学习需求,提高学生的学习兴趣;通过创新分享型教学模式和改革评价方法,提升学生的顶层学习能力;通过重塑教学内容、“化学史小剧场”的演绎与分享,厚植学生的爱国情怀,坚定学生专业学习的使命感。有学生评价“感慨中国化学家的伟大、中国化学的不易”,更有学生评价课程的重要性是潜在的思想精神。课程组结合自制慕课,创建化学史分享型教学模式。通过课前准备、课堂分享和课后反思逐步提升学习任务的挑战度。通过课程学习使学生掌握学科规律,提升学生的自主学习、小组协作、创新与实践能力,锻炼学生的口头表达能力,培养学生的科学精神与爱国情怀,增强学生的专业使命感,提升学生的顶层学习能力。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 蒲祥,王晗光,邹平,等.“双一流”背景下高等农业院校有机化学基础课程教学新模式的构建及实践[J]. 大学化学,2021,36(1):31-40.
[2] 董丽敏,单连伟,吴泽. 基于课程思政的化学课程教学融入化学史的重要性[J]. 教育教学论坛,2021(44):142-145.
[3] 陈家吉,李增昌. 浅谈化学史在大学有机化学课程教学中的作用[J]. 科教导刊-电子版(上旬),2022(11):202-203.
[责任编辑:刘凤华]