魏光月,劉松艷,徐 昕,周屹博,王 萌
(吉林大學(xué) 化學(xué)學(xué)院,吉林 長春 130000)
《普通化學(xué)》是高等院校面向非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)的一門兼具理論性和實踐性的公共基礎(chǔ)課,旨在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)、化學(xué)思維,為學(xué)生能夠運用化學(xué)理論、觀點和方法分析解決生活、生產(chǎn)和專業(yè)研究中所涉及的化學(xué)問題提供必要的基礎(chǔ)知識和基本技能。
我?!镀胀ɑ瘜W(xué)》是國家級精品課程,是非化學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)基本原理、普及化學(xué)知識和技能的主要途徑。在我校有交通、汽車工程、建設(shè)工程、生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院等十個學(xué)院開設(shè)這門課程,每年學(xué)習(xí)這門課程的學(xué)生就有將近4000人。因此,如果針對不同學(xué)科背景和不同化學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)生授課教師都采取相同的教學(xué)方法,將難以避免削弱授課知識點側(cè)重性及滿足學(xué)生需求方面的精準(zhǔn)度。面對不同專業(yè)背景的學(xué)生,教師在教學(xué)設(shè)計時應(yīng)關(guān)注學(xué)生群體多元化的需求,考慮不同專業(yè)對于《普通化學(xué)》的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)評價等方面的影響,因材施教,促進不同專業(yè)、不同學(xué)生的個性化發(fā)展。
根據(jù)加德納的多元智力理論,人的智能分為語言、數(shù)理邏輯、空間、身體-運動、音樂、人際、內(nèi)省、自然探索等至少八個方面,不同的人會有不同的智能組合。這意味著每個學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和思維方式不是千篇一律的,教育應(yīng)該用多元的方法和評價標(biāo)準(zhǔn)助力于促進不同學(xué)生特性的發(fā)展,而不是用“一刀切”的方法抹殺學(xué)生的獨特性。
建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者基于原有的知識經(jīng)驗主動生成意義、建構(gòu)理解的過程,重視學(xué)生獨特的原有的生活經(jīng)驗和認(rèn)知結(jié)構(gòu)對學(xué)習(xí)新知識的影響,主張新知識的學(xué)習(xí)不應(yīng)該脫離舊知識,應(yīng)當(dāng)以舊知識為“生長點”生長出新的知識,實現(xiàn)知識的整合和連結(jié)形成新的圖示。學(xué)習(xí)同一門課程的學(xué)生往往有著不同的學(xué)術(shù)背景、文化背景和經(jīng)驗視角[1],這就使得學(xué)生之間原有的知識經(jīng)驗和建構(gòu)方式各不相同,所以最終得到的學(xué)習(xí)結(jié)果也是高度個性化的。
人本主義代表人物羅杰斯提倡“有意義學(xué)習(xí)”,即學(xué)習(xí)的對象對學(xué)習(xí)者來說必須是有個人意義或者個人價值的問題,是與學(xué)習(xí)者有密切關(guān)系的問題。學(xué)生全身心投入學(xué)習(xí)中,自我發(fā)起,自我評價,根據(jù)自身發(fā)展的要求做自己學(xué)習(xí)的主人,對自己負(fù)責(zé)。在這個過程中教師的作用是為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資源,提供促進學(xué)習(xí)的氣氛,因此教師的角色應(yīng)該由“知識的傳授者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)的促進者”,保護和培養(yǎng)學(xué)生的獨特性和自主性,促進學(xué)生的個性化發(fā)展。
從教育意義上來說,“個性化”是個體在生理素質(zhì)差異的基礎(chǔ)上,與環(huán)境不斷適應(yīng)、調(diào)節(jié)而逐漸形成的穩(wěn)定的、區(qū)別于他人的特征的過程。在新的歷史時期,“個性化發(fā)展”成為了新時代大學(xué)生發(fā)展的內(nèi)在需求。對于剛?cè)雽W(xué)的大學(xué)生來說,他們思想活躍、積極進取,迫切希望彰顯個性,發(fā)揮自己的價值,期待自己在實現(xiàn)全面發(fā)展的基礎(chǔ)上獲得不可替代的職業(yè)競爭力。同時,“個性化發(fā)展”也是社會發(fā)展的需求。社會的文明程度越高,社會成員的個性發(fā)展就會越高,從而會產(chǎn)生更多獨特的需求,這個時候就需要社會成員發(fā)展越來越多的個性和能力[2]。除此之外,在全球聯(lián)系日益緊密的時代,促進學(xué)生個性化的發(fā)展對于應(yīng)對激烈的國際競爭十分重要。眾所周知,創(chuàng)新是在當(dāng)下激烈的國際競爭掌握主動權(quán)的關(guān)鍵,而獨特個性的存在是創(chuàng)新的內(nèi)在基礎(chǔ)[3]。
綜上所述,在全球化加速推進和信息化迅猛發(fā)展的背景下,面向2030的教育應(yīng)更加重視學(xué)生的個性化和多樣性[4]。教師應(yīng)因勢利導(dǎo),引入新興的教學(xué)模式和理念,依據(jù)學(xué)生的自身水平、教育背景、生活經(jīng)驗、專業(yè)發(fā)展等角度設(shè)計促進學(xué)生個性化發(fā)展的課程,積極引導(dǎo)大學(xué)生主動學(xué)習(xí),實現(xiàn)個性化發(fā)展。
我校學(xué)生生源較廣,不同省份高中化學(xué)大綱會有所不同,所以他們的起點水平、認(rèn)知結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)動機、學(xué)習(xí)態(tài)度等具有一定的差異性?!镀胀ɑ瘜W(xué)》是在學(xué)生大一時開設(shè)的課程,學(xué)生還未完全脫離高中教學(xué)模式,所以教師要從學(xué)生的實際情況和個別差異出發(fā),有的放矢的進行有差別的教學(xué)。這既體現(xiàn)在面對不同專業(yè)的學(xué)生,《普通化學(xué)》的教學(xué)設(shè)計應(yīng)根據(jù)專業(yè)知識有所區(qū)分;又體現(xiàn)在面對相同專業(yè)的學(xué)生,教師應(yīng)針對學(xué)生的特點給予有區(qū)別的教學(xué),使所有學(xué)生都能獲得個性發(fā)展。
教師對學(xué)生進行啟發(fā),而不是直接告訴學(xué)生現(xiàn)成的答案。學(xué)生在被啟發(fā)的過程中產(chǎn)生的想法是因人而異、千變?nèi)f化的,盡管很多想法都是不正確的,但如果教師直接告訴學(xué)生現(xiàn)成的答案就會抹殺學(xué)生個性發(fā)展的可能性。通過對學(xué)生的啟發(fā),利用學(xué)生獨特的經(jīng)驗,讓學(xué)生了解知識體系建構(gòu)的過程,體會知識的生成性和變化性,促使學(xué)生在教師的引導(dǎo)下積極思考,提高分析問題和解決問題的能力。例如在學(xué)習(xí)電鍍的應(yīng)用中,同學(xué)們已經(jīng)學(xué)習(xí)了電鍍的定義,即利用電解作用使金屬或其他材料表面附著一層金屬膜,其中鍍層金屬或其他不溶性材料做陽極,鍍件為陰極。教師向同學(xué)們提示電鍍的目的是在鍍件上鍍上金屬涂層,來改變鍍件的表面性質(zhì)或尺寸,引導(dǎo)同學(xué)們思考電鍍的在生活應(yīng)用有哪些。同學(xué)根據(jù)自己的生活經(jīng)驗想到的答案有防腐,如在鐵板上鍍鋅、在自行車輪上鍍鎘;裝飾,比如14K金首飾就是鍍金工藝,門把手等上面有很亮的涂層也是電鍍工藝等等。
《普通化學(xué)》前四章是對基礎(chǔ)理論的講解,包括化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律、溶液與離子平衡、氧化還原反應(yīng)和電化學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)四部分。如果學(xué)生認(rèn)識不到這些理論知識對于實際生活生產(chǎn)重要的解釋和指導(dǎo)作用,就會在學(xué)習(xí)過程中感到枯燥無味,對知識進行機械的記憶,不能學(xué)以致用,不利于學(xué)生的個性化發(fā)展。所以在學(xué)習(xí)《普通化學(xué)》時,教師應(yīng)多聯(lián)系化學(xué)與生活和學(xué)生專業(yè),讓學(xué)生體會知識的價值。比如在學(xué)習(xí)溶液依數(shù)性時,聯(lián)系在冰雪天氣常常往路面上灑工業(yè)鹽的原因;學(xué)習(xí)原電池時聯(lián)系2019年諾貝爾化學(xué)獎獲得者所做的貢獻等;對于醫(yī)學(xué)生來說,引入尿毒癥患者所使用的透析和滲透壓的關(guān)系、配合物與抗癌藥物的聯(lián)系等;對于生命科學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說,多聯(lián)系化學(xué)反應(yīng)和生物體征的關(guān)系等。
不同學(xué)院授課都選用了同一本教材,因此“一對多”模式將很難滿足不同專業(yè)對于化學(xué)學(xué)習(xí)的側(cè)重。將《普通化學(xué)》和學(xué)生的專業(yè)背景結(jié)合起來更能激發(fā)學(xué)生對于化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,提升教學(xué)精準(zhǔn)度,實現(xiàn)知識和能力的轉(zhuǎn)化,促進學(xué)生綜合發(fā)展。此外,由于教材編寫周期較長,學(xué)生使用的教材往往與當(dāng)下科技前沿發(fā)展產(chǎn)生脫節(jié),不能很好的緊跟時代發(fā)展。為了解決這個矛盾,教師可利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,及時更新教學(xué)補充內(nèi)容,將新知識、新理論和新技術(shù)充實到教學(xué)內(nèi)容中,為學(xué)生提供符合時代需要的課程體系和教學(xué)內(nèi)容[5]。
我校在“愛課程”教學(xué)平臺上傳了《普通化學(xué)》的資源共享課程,將教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化,方便學(xué)生看課程、線上作業(yè)、記錄筆記、交流討論、線上測驗等,降低物理資源占用,為學(xué)生隨時隨地學(xué)習(xí)提供資源,保護學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。在線課程除了對基礎(chǔ)知識的講解之外,授課教師還根據(jù)普通化學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生專業(yè)背景、科技前沿發(fā)展或生活聯(lián)系等方面選擇性的上傳文獻、實驗視頻、生活應(yīng)用等資料。由此一來,各專業(yè)使用的教學(xué)資源可以相互區(qū)分,更能適應(yīng)學(xué)生的個性化發(fā)展。同時,豐富的網(wǎng)絡(luò)資源可以拓展書本知識,擴大學(xué)生眼界,加強理論知識和實際應(yīng)用的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力,促進學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。
要實現(xiàn)學(xué)生的個性化發(fā)展最主要的是把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交還給學(xué)生,由“教師中心”向“學(xué)習(xí)者中心”轉(zhuǎn)變?;趯W(xué)生本身的差異性,讓學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣進行探索,最終獲得的學(xué)習(xí)結(jié)果也是個性化的。為此,我們調(diào)整課程結(jié)構(gòu),強調(diào)教師的指導(dǎo)作用,增大學(xué)生自主學(xué)習(xí)時間,在傳統(tǒng)講授課程的基礎(chǔ)上增加“翻轉(zhuǎn)課堂”“專題研討課”“課下答疑”部分,以調(diào)動學(xué)生自主性。
3.2.1 翻轉(zhuǎn)課堂
《普通化學(xué)》后五章內(nèi)容是化學(xué)在金屬材料、非金屬材料、高分子材料以及化學(xué)與能源化學(xué)與環(huán)境中的應(yīng)用,這些內(nèi)容與當(dāng)今社會熱點問題和學(xué)生專業(yè)前沿發(fā)展緊密相關(guān),又極貼近我們的生活。因此我們在后五章將翻轉(zhuǎn)課堂引入教學(xué),讓學(xué)生根據(jù)線上課程自主學(xué)習(xí)、自主查閱文獻并匯報學(xué)習(xí)內(nèi)容,提升學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位。
以“汽車工程”專業(yè)為例。課前,教師讓學(xué)生通過在線平臺觀看教學(xué)視頻自學(xué)第六章“非金屬單質(zhì)的物理(化學(xué))性質(zhì)第四節(jié)新型無機非金屬材料:半導(dǎo)體、超導(dǎo)、光導(dǎo)”的內(nèi)容,可根據(jù)自己的的興趣適當(dāng)拓展課本內(nèi)容,課上以PPT的形式匯報自己的學(xué)習(xí)成果,并討論本章習(xí)題。課上,第一位同學(xué)按照課本知識結(jié)構(gòu)介紹了半導(dǎo)體、超導(dǎo)、光導(dǎo)的物理特征、工作原理和應(yīng)用等,之后教師首先表揚了這位同學(xué)的內(nèi)容的全面性和認(rèn)真程度,接著教師補充了這位同學(xué)未討論到的部分,對章節(jié)重點內(nèi)容再次進行強調(diào),最后以提問、共同回答方式解決了本章習(xí)題。第二位同學(xué)介紹了半導(dǎo)體的分類以及它們在實際生活中的應(yīng)用和原理,如在電飯煲、路燈、太陽能電池材料、磁懸浮等等,開闊了同學(xué)們的視野。教師根據(jù)同學(xué)提到的太陽能電池材料指出,當(dāng)下可再生能源消耗大,世界各國為保證其可持續(xù)發(fā)展,對資源和環(huán)境的最充分利用技術(shù)和環(huán)境最小負(fù)擔(dān)工程給予了高度重視,其中利用太陽能的PV材料在這兩方面都有舉足輕重的地位。20世紀(jì)50年代,Si開始成為主流的半導(dǎo)體材料,1954年貝爾實驗室首次制出轉(zhuǎn)換效率達6%的單晶Si電池,揭開了現(xiàn)代PV工業(yè)發(fā)展的序幕,直到現(xiàn)在實用的太陽能電池材料都是半導(dǎo)體材料。教師引導(dǎo)同學(xué)們以小組為單位討論PV材料在汽車上應(yīng)用的可能性,同學(xué)們積極思考,提出了太陽能驅(qū)動汽車、太陽能催化尾氣處理等設(shè)想,認(rèn)識到了要促進中國工業(yè)的發(fā)展應(yīng)不斷學(xué)習(xí)和創(chuàng)新,努力開發(fā)新材料以節(jié)約資源,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。同學(xué)們在相互交流和辯論中學(xué)會了發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,因此收到了良好的教學(xué)效果。由于課時時長原因,沒能請其他同學(xué)進行匯報,教師請其他準(zhǔn)備了PPT的同學(xué)通過在線平臺上傳課件,同學(xué)們可以在討論區(qū)相互交流。課后,教師引導(dǎo)學(xué)生向兩位做匯報的同學(xué)學(xué)習(xí),加強自學(xué)能力,積極思考,對自己的學(xué)習(xí)及時做出總結(jié)。
通過學(xué)生表現(xiàn)可以看出,部分學(xué)生在課下認(rèn)真自學(xué)了本章內(nèi)容,根據(jù)自己的興趣選擇了內(nèi)容進行探索,并在課堂上主動匯報學(xué)習(xí)成果,體現(xiàn)了學(xué)生的差異性和主動性;通過匯報交流的方式,同學(xué)之間可以實現(xiàn)生生互動,相互學(xué)習(xí),共同提高;在這個過程中,教師根據(jù)學(xué)生的專業(yè)背景和課堂表現(xiàn)調(diào)整授課內(nèi)容,成為學(xué)生學(xué)習(xí)的促進者,十分有利于學(xué)生個性化發(fā)展的培養(yǎng)。
3.2.2 專題研討課
類似于“普通化學(xué)”等大學(xué)通識課程的教學(xué),更應(yīng)該注重發(fā)展學(xué)生的科學(xué)能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神[6],因此我們據(jù)此開設(shè)了專題研討課。專題研討課的開設(shè)有利于引導(dǎo)學(xué)生積極思考,培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研的態(tài)度,加深學(xué)生對自己專業(yè)的認(rèn)識。《普通化學(xué)》專題研討課要從本專業(yè)的科技前沿和熱點問題選題,加強化學(xué)和本專業(yè)的聯(lián)系,體現(xiàn)專業(yè)個性化。例如以下是由教師針對“材料科學(xué)與工程學(xué)院”給出的第五章“金屬元素與金屬材料”一些研討題目:稀土元素包括哪些元素,它們的特點是什么;我國稀土元素的資源如何;簡述它的應(yīng)用及應(yīng)用前景;鈦元素的性質(zhì)和應(yīng)用的領(lǐng)域;翰林漢姆圖解決的是什么問題,如何應(yīng)用;總結(jié)過渡態(tài)金屬元素的性質(zhì)等等。學(xué)生也可以根據(jù)自身興趣選擇研討題目,只要是能夠加深學(xué)生對某一方面了解的都積極鼓勵,例如學(xué)生提出的選題有“魔角”-石墨烯-超導(dǎo)材料的希望、淺談納米發(fā)電機、光催化和二氧化鈦、新型太陽能電池、鹵素?zé)?、新型無機非金屬材料等。
選題確定后由學(xué)生自行分組,分工合作去查閱文獻、分析問題、解決問題,要求學(xué)生把前沿?zé)狳c問題涉及的化學(xué)基礎(chǔ)知識、前沿?zé)狳c的研究現(xiàn)況寫成綜述性小論文[7],在課堂上以PPT的形式匯報展示,實現(xiàn)共同提高。通過匯報結(jié)果看到很多學(xué)生的PPT做得很好,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能力都得了到很大提高。引導(dǎo)學(xué)生通過自主思考,總結(jié)形成自己的知識體系并選擇合適的方式進行展示匯報,共同交流,充分體現(xiàn)教學(xué)個性化。
3.2.3 課下答疑
學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難免有一些困惑,這些困惑又因人而異各不相同,而教師在課堂上很難關(guān)注到每個學(xué)生的問題。為了解決這個矛盾,《普通化學(xué)》課程開設(shè)了“課下答疑”時間,教師和學(xué)生約定好時間,在答疑室里根據(jù)每個學(xué)生的情況進行指導(dǎo),這樣可以有的放矢,因材施教,引導(dǎo)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)態(tài)度,促進學(xué)生對專業(yè)課的熱愛[8],更高效的促進每個學(xué)生的個性化發(fā)展。
《普通化學(xué)》的考核方式采取“線上成績+平時成績+實驗成績+期末考試”的形式,做到全程評價,避免單一的評價標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生所做出努力的忽視,重視評價對于學(xué)生的激勵和改進功能。線上成績由教學(xué)平臺根據(jù)學(xué)生平時的線上觀看時長和測驗成績綜合給出,占比10%,以督促學(xué)生加強平常學(xué)習(xí),穩(wěn)固學(xué)習(xí)成果;平時成績由學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂或者專題研討課的表現(xiàn)給出,占比10%,以加強學(xué)生獨立思考能力、自主學(xué)習(xí)能力、合作交流能力等,促使學(xué)生積極參與課堂討論;實驗成績由實驗考試測給出,占比20%,以促進學(xué)生的動手能力和探索能力;期末成績由最終期末考試成績給出,重點考察學(xué)生對知識的記憶、理解、分析和應(yīng)用,占比60%,以期在提高學(xué)生個性化發(fā)展的基礎(chǔ)上保證學(xué)生對知識的掌握和轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)知識和能力并進。
《普通化學(xué)》作為眾多非化學(xué)專業(yè)的一門化學(xué)基礎(chǔ)課,應(yīng)該體現(xiàn)出每個專業(yè)的特點,能夠為學(xué)生提供解決生活、生產(chǎn)問題的化學(xué)視角,因此其教學(xué)要基于學(xué)生的差異性和獨特性,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)特點、學(xué)生自身的水平和興趣、專業(yè)背景和生活經(jīng)驗有針對的進行教學(xué),以促進學(xué)生個人特質(zhì)最大化開發(fā),實現(xiàn)學(xué)生的個性化發(fā)展。這需要教師做出更多努力,教師要不斷學(xué)習(xí),不斷拓展自己的知識廣度和深度,深入了解化學(xué)和生活生產(chǎn)的聯(lián)系;緊跟時代潮流,學(xué)習(xí)先進的教學(xué)理念和方法,提升自己的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)技巧;深入了解學(xué)生,轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)觀念,對學(xué)生做出個性化的指導(dǎo)等等??鬃釉趦汕灏倌昵疤岢龅囊虿氖┙踢@一教育理念對至今的教育也一直有很大的啟迪作用,需要我們在實踐中不斷實踐和探索。