苗延虹 宋少芳 時(shí)偉杰 時(shí)愛(ài)菊

摘? 要：人工智能、5G等新技術(shù)浪潮的興起，極大地催生了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)和物理等學(xué)科的學(xué)習(xí)熱情，而同為基礎(chǔ)學(xué)科的化學(xué)，在這兩門(mén)強(qiáng)勢(shì)科目的對(duì)比之下日漸式微。作為化學(xué)教師，在講授專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)注重從多方面入手，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)興趣的培養(yǎng)。借助高科技的網(wǎng)絡(luò)視頻，將化學(xué)的美麗和神奇?zhèn)鬟f給學(xué)生，深度挖掘化學(xué)在人類(lèi)生活和科技發(fā)展中的亮點(diǎn)，分享化學(xué)的跨界，找到化學(xué)的出口，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)就在身邊，是個(gè)有意思、有前途的學(xué)科，從而激發(fā)內(nèi)在的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)動(dòng)力。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)視頻? 化學(xué)? 學(xué)習(xí)熱情

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2020）06（a）-0094-02

近年來(lái)，隨著人們對(duì)“好工作”“高薪金”的不斷追求，化學(xué)專(zhuān)業(yè)似乎越來(lái)越不受待見(jiàn)了，“化學(xué)是紅牌專(zhuān)業(yè)”“想不開(kāi)才學(xué)化學(xué)”的留言大量充斥在互聯(lián)網(wǎng)上。

高校招生中，自愿報(bào)考化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生越來(lái)越少了，許多學(xué)校的化學(xué)專(zhuān)業(yè)第一志愿常常招不滿(mǎn)學(xué)生，只能調(diào)劑招入非志愿生。一些學(xué)生在入學(xué)之后，對(duì)化學(xué)專(zhuān)業(yè)的喜歡程度并不高，更談不上熱愛(ài)。存在這種現(xiàn)象的原因主要包括以下幾個(gè)方面。

第一，現(xiàn)行的高考政策，使得學(xué)生在高中階段對(duì)化學(xué)這門(mén)學(xué)科的精力投入不像以前那么多了。作為“理綜”的化學(xué)，雖然還沒(méi)有到“可有可無(wú)”的地步，但受在高考中所占分?jǐn)?shù)的限制，足以讓學(xué)生忽視這門(mén)學(xué)科。

第二，化學(xué)作為一門(mén)理工科，其屬性中的某些“枯燥晦澀”，也是學(xué)生對(duì)其提不起興趣的一個(gè)原因。

第三，也是最重要的一點(diǎn)，便是學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)前景，成為學(xué)生選擇專(zhuān)業(yè)時(shí)最重要的考量。

歸納起來(lái)，直接導(dǎo)致學(xué)生對(duì)化學(xué)不感興趣的原因是認(rèn)識(shí)不清、從眾心理及就業(yè)待遇等。而一旦專(zhuān)業(yè)認(rèn)同出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)失去學(xué)習(xí)的動(dòng)力，產(chǎn)生厭學(xué)、逃課的現(xiàn)象，教學(xué)效果也因此大打折扣。

科學(xué)研究表明：人腦是一個(gè)耗散系統(tǒng)，學(xué)習(xí)者只要對(duì)所學(xué)內(nèi)容感興趣，就可以使人腦這個(gè)系統(tǒng)處在開(kāi)放狀態(tài)。學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣越濃厚，教學(xué)信息在傳輸過(guò)程中受到的信道干擾就越小，效率就越高。

中國(guó)男足前教練里皮辭職時(shí)曾說(shuō)，對(duì)于一支不想贏的球隊(duì)，我也無(wú)能為力。因此，教師的職責(zé)，不僅要傳道、授業(yè)、解惑，更重要的還要激發(fā)、激勵(lì)、引導(dǎo)[1]。一方面深度挖掘化學(xué)的“亮點(diǎn)”，另一方面找到化學(xué)的“出口”，讓學(xué)生從心里面熱愛(ài)化學(xué)這門(mén)學(xué)科，從而激發(fā)內(nèi)在的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)動(dòng)力。

結(jié)合多年的高?；瘜W(xué)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，該文主要從以下3個(gè)方面探討如何激發(fā)和激勵(lì)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)熱情。

1? 展示網(wǎng)絡(luò)視頻，讓學(xué)生感受化學(xué)的妙趣和神奇

威斯康辛大學(xué)教授、美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)主席Dr Bassam Shakhashiri和麻省理工大學(xué)化學(xué)系教師Dr John Dolhun曾共同主持過(guò)麻省理工的一個(gè)共12節(jié)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)演示公開(kāi)課，展示了化學(xué)給魔術(shù)帶來(lái)的魔幻手段。在梁琰博士主導(dǎo)下，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院和清華大學(xué)出版社聯(lián)合制作的原創(chuàng)科學(xué)傳播項(xiàng)目美麗化學(xué)“（Beautiful Chemistry）”，以及美麗化學(xué)項(xiàng)目的續(xù)集——重現(xiàn)化學(xué)，使用超清相機(jī)配合微距鏡頭，通過(guò)紅外熱成像攝影等最先進(jìn)的技術(shù)捕捉了大量化學(xué)反應(yīng)中驚人、美妙的細(xì)節(jié)。通過(guò)向?qū)W生介紹這樣的學(xué)習(xí)視頻節(jié)目，給學(xué)生呈現(xiàn)神奇的、刺激的化學(xué)信息，將枯燥、抽象的化學(xué)知識(shí)生動(dòng)形象地展示出來(lái)，使學(xué)生身臨其境。此時(shí)，教師若能巧妙地抓住時(shí)機(jī)，創(chuàng)設(shè)條理清晰、符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的問(wèn)題情境，就可以做到事半功倍，并有效地啟迪學(xué)生積極的思維并激發(fā)學(xué)生探究的欲望，吸引學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)[2]。

2? 了解身邊的化學(xué)，讓學(xué)生感受到化學(xué)是一門(mén)讓生活變得更好的學(xué)科，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的親切感

化學(xué)有著很強(qiáng)的煙火氣，與人類(lèi)的生存發(fā)展和日常生活息息相關(guān)。17世紀(jì)，德國(guó)金匠布朗特在提煉黃金的實(shí)驗(yàn)中意外地發(fā)現(xiàn)了磷這種易燃物質(zhì)，然后由著名的英國(guó)化學(xué)家羅伯特·波義爾發(fā)明了火柴，這門(mén)學(xué)科從此走進(jìn)了人們的日常生活。過(guò)去的100年里，人類(lèi)合成和分離了近2300萬(wàn)種物質(zhì)，例如塑料、合成橡膠、合成纖維等，結(jié)束了人類(lèi)單純依靠天然材料的歷史，這才有了各式各樣的運(yùn)動(dòng)鞋等日用生活品。化學(xué)合成藥物問(wèn)世之前，人類(lèi)是通過(guò)從天然物質(zhì)中發(fā)現(xiàn)某種藥物的醫(yī)療功效，但天然藥物發(fā)揮的作用著實(shí)有限。大家熟知的阿司匹林，其發(fā)現(xiàn)過(guò)程就是化學(xué)合成藥物發(fā)展的典型代表。18世紀(jì)，歐洲人發(fā)現(xiàn)柳樹(shù)皮煎水可治療發(fā)熱，實(shí)驗(yàn)證明柳樹(shù)皮的有效成分是水楊酸苷，一種黃色晶體。1838年，化學(xué)家從水楊酸苷中提取到了水楊酸，是一種更強(qiáng)效的化合物，1860年實(shí)驗(yàn)合成水楊酸，但產(chǎn)物不純也不穩(wěn)定，并存在副作用——“酸性”。1897年由德國(guó)化學(xué)家霍夫曼合成了乙酰水楊酸，其療效與水楊酸相當(dāng)，但副作用更小，阿司匹林正式問(wèn)世，不久便成為世界上婦孺皆知的一種藥物。之后的幾個(gè)世紀(jì)，人們不斷研究阿司匹林的作用機(jī)制，各種基于它的新型非甾體抗炎藥不斷地被研發(fā)出來(lái)，應(yīng)用于心腦血管、糖尿病、腫瘤等領(lǐng)域，成為老藥新用的典范。曾幾何時(shí)，瘧疾是對(duì)人類(lèi)危害最為嚴(yán)重的一種流行病，在一些非洲國(guó)家，很多孩童都因?yàn)榀懠驳乃僚岸舱?。屠呦呦團(tuán)隊(duì)從青蒿中提取到的青蒿素，是一種具有新結(jié)構(gòu)類(lèi)型的高效、低毒的抗瘧藥，對(duì)各種類(lèi)型的瘧疾尤其是抗性瘧有特效。青蒿素的發(fā)現(xiàn)不僅僅是增加了一種新型抗瘧藥，更重要的是探究到了這一新化合物的獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上合成了雙氫青蒿素，雙氫青蒿素可以說(shuō)是青蒿素的“升級(jí)版”，因?yàn)槠淇汞懐熜乔噍锼氐?0倍，而且克服了青蒿素提取成本高、對(duì)瘧疾難以根治等缺點(diǎn)。其他合成藥物，如合成抗生素、合成胰島素等 ，也都是通過(guò)模仿改造天然藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使其有了新的功能。人工合成藥物滿(mǎn)足了大規(guī)模生產(chǎn)的需要，在最大范圍內(nèi)保證了人類(lèi)不受疾病之苦，延長(zhǎng)了人類(lèi)的平均壽命。

正處于青春期的大學(xué)生們，對(duì)于愛(ài)情的渴望比任何時(shí)候都要強(qiáng)烈。而在眾多的同學(xué)之中，為什么其中的兩個(gè)人會(huì)產(chǎn)生熱烈的愛(ài)情呢？科學(xué)證明：多巴胺是異性間相互吸引的關(guān)鍵，用一個(gè)中國(guó)的成語(yǔ)來(lái)說(shuō)，那就是“氣味相投”。人類(lèi)學(xué)家海倫·費(fèi)舍爾曾對(duì)熱戀中的兩個(gè)人進(jìn)行了腦部掃描，發(fā)現(xiàn)中腦邊緣的多巴胺獎(jiǎng)賞系統(tǒng)處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，如同吸服可卡因而興奮的人。人與人相互看著是否“對(duì)眼”，不僅僅在于他們之間的三觀是否一致，其中，多巴胺也在起著“牽線(xiàn)搭橋”的關(guān)鍵作用。還有，為什么購(gòu)物的時(shí)候特別興奮？為什么緩解焦慮的重要方法是戶(hù)外活動(dòng)呢？這些生動(dòng)的生活素材，拉近了化學(xué)教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的距離，即在生活中提煉化學(xué)，讓化學(xué)回歸生活。讓學(xué)生感受到化學(xué)其實(shí)就在身邊，深入到化學(xué)里面有無(wú)限多的妙趣，化學(xué)的發(fā)展能讓生活越來(lái)越美好，化學(xué)讓人們?cè)交钤矫靼?。同時(shí)也促使學(xué)生以一種積極的情感體驗(yàn)去思考、探究。

3? 介紹學(xué)科之間的交叉融合，分享化學(xué)的跨界，找到化學(xué)的出口

目前國(guó)內(nèi)鼓勵(lì)學(xué)科交叉融合的科研氛圍還不夠濃厚，學(xué)生也習(xí)慣于把各科孤立起來(lái)學(xué)習(xí)，但是在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，每一項(xiàng)高科技的誕生和發(fā)展，都離不開(kāi)多學(xué)科的聯(lián)合作用。因此，首先要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)科交叉融合的重要性。光纖之父高緄就曾說(shuō)過(guò)，是孔子的哲學(xué)令他成為一名出色的工程師，童蒙時(shí)期不明所以背誦的“讀書(shū)將以窮理，將以致用也”啟發(fā)他獨(dú)立思考，讓他受惠終生。

在精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域有卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家謝曉亮曾說(shuō)過(guò)，他的本科專(zhuān)業(yè)是化學(xué)，在讀本科時(shí)就旁聽(tīng)了許多物理、數(shù)學(xué)方面的課程，在美國(guó)讀研究生時(shí)又對(duì)生物產(chǎn)生了濃厚的興趣，前幾年涉獵醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。現(xiàn)如今，他仍然會(huì)關(guān)注新興的領(lǐng)域，并與其他學(xué)科的科學(xué)家進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。他總結(jié)出自己“取得一點(diǎn)成績(jī)的重要原因就是重視學(xué)科之間的交叉”。其次，要讓學(xué)生了解化學(xué)這門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科在其他領(lǐng)域的成就中起到的支撐作用，也就是化學(xué)的跨界，找到化學(xué)的出口。

這是分析化學(xué)的基本公式：

在講到這組公式時(shí)，告訴學(xué)生屠呦呦正是借助這兩個(gè)公式，發(fā)現(xiàn)和提取出青蒿素?，F(xiàn)在很多東西很有噱頭，例如，“海水綠色能源”，實(shí)際上就是利用潮漲潮落海水中的鹽分差來(lái)進(jìn)行發(fā)電的，其中的理論依據(jù)就是無(wú)機(jī)化學(xué)的“滲透壓”。這樣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中體會(huì)到學(xué)以致用的價(jià)值，死的知識(shí)成為活的生活。

以芯片為例，經(jīng)歷了中興事件、華為事件，讓更多的中國(guó)企業(yè)意識(shí)到芯片的研發(fā)生產(chǎn)這種核心技術(shù)，要自己掌握才行。這就需要基礎(chǔ)科學(xué)跟上，因?yàn)樾酒闹圃焓窃跀?shù)學(xué)家、化學(xué)家、物理學(xué)家的共同支持下完成的。其中，關(guān)鍵的第一步，硅的提純，就需要化學(xué)家來(lái)完成，后續(xù)各種光學(xué)、工業(yè)設(shè)備的制造，芯片工藝的推進(jìn)，需要數(shù)學(xué)家，物理學(xué)家來(lái)完成。美國(guó)《分析化學(xué)》曾發(fā)表過(guò)這樣一篇論文[3]，在泰晤士河岸邊，發(fā)現(xiàn)了一具無(wú)頭黑人男孩的尸體。通過(guò)對(duì)其胃內(nèi)物質(zhì)的分析，判斷出死者非本地居民，因?yàn)槠湮竷?nèi)的物質(zhì)不可能來(lái)自英國(guó);由于這些特殊的物質(zhì)尚未消化完全，所以估計(jì)其死前到達(dá)倫敦不久;又在一位研究“鍶（Sr）元素在全球土壤中分布”的教授的指導(dǎo)下，根據(jù)對(duì)比相關(guān)的分析數(shù)據(jù)，偵探收集了尼日利亞各地土壤及動(dòng)物骨骼樣本，分析其中Sr的含量，最終將懷疑地區(qū)進(jìn)一步縮小。案件的偵破過(guò)程就是一系列的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)。借助這些事例，使學(xué)生更加全面地理解化學(xué)的內(nèi)涵，了解化學(xué)在不同科學(xué)領(lǐng)域中所發(fā)揮的作用[4]，培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)上的責(zé)任感。

現(xiàn)如今，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注身體健康，在未來(lái)，與身體健康相關(guān)的化學(xué)一定是一個(gè)熱點(diǎn)。關(guān)注健康就要搞明白生物，化學(xué)與生物是孿生兄弟的關(guān)系。所以化學(xué)很大的一個(gè)發(fā)展方向就是開(kāi)發(fā)以化學(xué)為基礎(chǔ)與生物相關(guān)的新材料、新技術(shù)，包括各種基因和人工智能。將這些充滿(mǎn)正能量的信息融入教學(xué)環(huán)節(jié)傳遞給學(xué)生，讓枯燥的專(zhuān)業(yè)課，能夠在多學(xué)科的層面上展示出來(lái)，既拓寬了學(xué)生的知識(shí)面和專(zhuān)業(yè)視野，又提振了作為化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的自信心，當(dāng)學(xué)生感受到化學(xué)是個(gè)有意思、有前途的學(xué)科時(shí)，即形成學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)力。

4? 結(jié)語(yǔ)

古希臘學(xué)者普羅塔戈說(shuō)過(guò)：“人的大腦不是一個(gè)要被填滿(mǎn)的容器，而是一束需要被點(diǎn)燃的火把。”教師就是要做一個(gè)播撒火種的人，點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生鮮活起來(lái)，自主地去學(xué)習(xí)、探索、實(shí)踐和創(chuàng)新。某堂課上，當(dāng)講到朗伯·比爾定律的時(shí)候，讓學(xué)生用學(xué)到的化學(xué)知識(shí)來(lái)對(duì)“落霞與孤鶩齊飛，秋水共長(zhǎng)天一色”給予一個(gè)科學(xué)上是否正確的判斷，不正是應(yīng)了該研究，讓學(xué)生體會(huì)一下化學(xué)的跨界嗎？

參考文獻(xiàn)

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