李宛飛 程 淼 胡 敬 劉倩倩

（蘇州科技大學(xué)材料與工程學(xué)院 江蘇·蘇州 215009）

核心素養(yǎng)主要是指學(xué)生應(yīng)具備的能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。注重培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)有助于真正落實立德樹人教育目標(biāo)、適應(yīng)世界教育改革發(fā)展趨勢、提升我國教育國際競爭力。不同于過去以知識傳授為核心的教育，核心素養(yǎng)教育理念不再是灌輸知識，而是以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，更關(guān)注育人，為學(xué)生終身發(fā)展提供核心能力。工程化學(xué)是在普通化學(xué)、物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、高分子化學(xué)、材料化學(xué)和環(huán)境化學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門與工程實際結(jié)合緊密的實用科學(xué)，是土木工程專業(yè)學(xué)生的必修課程，這一課程具有較強的理論性、綜合性和實踐性，傳統(tǒng)的“灌輸式”工程化學(xué)教學(xué)模式缺少互動，容易造成學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不強，學(xué)到的理論知識僵化，與工程實踐應(yīng)用脫節(jié)，嚴(yán)重地影響了工程化學(xué)教學(xué)效果，不利于學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。注重師生、生生之間的溝通與交流的互動教學(xué)模式應(yīng)用到工程化學(xué)課堂教學(xué)中，可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的課堂主體地位，使學(xué)生的主觀能動性得到最大限度的發(fā)揮，從而提高課堂教學(xué)效果，促使學(xué)生核心素養(yǎng)的全面提升。本文對基于核心素養(yǎng)的工程化學(xué)互動課堂教學(xué)策略進(jìn)行實踐和探索。

1 課程思政互動式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生家國情懷、科學(xué)家精神和正確化學(xué)認(rèn)知

在新時代背景下，將思政教育與專業(yè)課教學(xué)相互融合，引領(lǐng)學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀，推進(jìn)“三全育人”實踐，提升立德樹人實效，至關(guān)重要。根據(jù)工程化學(xué)的特點，結(jié)合本課程教學(xué)團(tuán)隊以往的教學(xué)經(jīng)驗，對工程化學(xué)課程進(jìn)行了教學(xué)改革探索，實行課程思政互動式教學(xué)和課程教學(xué)有機融合，課程思政元素融入課堂教學(xué)內(nèi)容，帶入課堂，為學(xué)生做好人生的引導(dǎo)的同時，增強同學(xué)們對化學(xué)的正確認(rèn)識和認(rèn)同，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度，促使學(xué)生追求完善知識結(jié)構(gòu)，重視不可或缺化學(xué)知識體系，有效提升學(xué)生專業(yè)核心素養(yǎng)和德育素養(yǎng)，實現(xiàn)為國培養(yǎng)德才兼?zhèn)淙瞬诺哪繕?biāo)。例如，工程化學(xué)“緒論”教學(xué)中，通過課前觀看《我們需要化學(xué)》系列科普專題片，包括“化學(xué)的起源”“化學(xué)與人類飲食”“化學(xué)與材料科學(xué)”“化學(xué)與生命科學(xué)”“展望未來化學(xué)”，讓學(xué)生思考并體會權(quán)威化學(xué)家為化學(xué)正名，為化學(xué)發(fā)聲的化學(xué)情懷，使學(xué)生們通過了解化學(xué)的本源以及我們生活的化學(xué)本質(zhì)，更能正確理解化學(xué)以及學(xué)習(xí)化學(xué)的價值，以更積極的態(tài)度更濃厚的興趣投入到化學(xué)學(xué)習(xí)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動接受成為主動探究。課堂上通過啟發(fā)式誘導(dǎo)引出問題“我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)化學(xué)？”，情景導(dǎo)入老一輩化學(xué)科學(xué)家對化學(xué)的理解和認(rèn)識以及對化學(xué)的熱愛，同時展現(xiàn)了他們熱愛祖國、報效祖國的家國情懷和強烈的責(zé)任感以及敬業(yè)奉獻(xiàn)、艱苦奮斗、勇攀科學(xué)高峰的優(yōu)秀品質(zhì)。進(jìn)一步導(dǎo)入由北京大學(xué)校長、著名的高分子化學(xué)家周其鳳院士作詞的化學(xué)之歌，《化學(xué)是你，化學(xué)是我》，通過學(xué)生聽、唱歌詞，真切領(lǐng)略其歌的神韻，引起同學(xué)們強烈的情感共鳴和對化學(xué)的重新正確認(rèn)知。隨后，讓同學(xué)們針對“我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)化學(xué)？”這個問題展開分組討論并總結(jié)發(fā)言，老師點評引導(dǎo)學(xué)生擁有家國情懷、科學(xué)家精神，增強對化學(xué)的認(rèn)同與崇尚，更主動的培養(yǎng)自己擁有正確的化學(xué)思維和扎實的化學(xué)能力。

2 多媒體互動式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)能力和綜合專業(yè)能力

傳統(tǒng)工程化學(xué)教學(xué)模式，不夠重視學(xué)生的主體作用，造成學(xué)生思考與探究化學(xué)知識的興趣不足，不利于培養(yǎng)學(xué)生形成良好獨立學(xué)習(xí)能力，并且教學(xué)形式單一且枯燥，容易造成學(xué)生注意力不集中，進(jìn)而產(chǎn)生厭學(xué)情緒，難以有效發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。多媒體互動式教學(xué)模式以文本、動畫、聲音等形式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生營造一個良好的交互學(xué)習(xí)氛圍，給學(xué)生更直觀的視覺與聽覺沖擊，通過將抽象的理論知識具體化，讓學(xué)生更輕松掌握更多化學(xué)知識，并且課堂教學(xué)充滿趣味性，使學(xué)生能夠積極主動參與到學(xué)習(xí)中來，從而激發(fā)學(xué)生潛能，使其獨立學(xué)習(xí)能力以及綜合專業(yè)能力均得到顯著提升，課堂教學(xué)質(zhì)量明顯提高。例如，工程化學(xué)第三章“電化學(xué)基礎(chǔ)”教學(xué)中，利用多媒體技術(shù)優(yōu)勢，通過動畫形式展現(xiàn)鋰離子電池技術(shù)及其工作原理，能直觀觀察鋰離子電池在充放電過程中，鋰離子在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌。借助多媒體能夠快速吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且將抽象的課本知識轉(zhuǎn)化為具體的、形象的畫面，學(xué)生更能夠接受，學(xué)習(xí)得更輕松，更容易，從而使學(xué)生對二次電池以及鋰離子電池被稱為“搖椅式電池”的知識點理解更加快捷有效。進(jìn)一步通過利用視頻、音頻、圖畫等展示因為鋰離子電池貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾化學(xué)獎的美國科學(xué)家約翰·B·古迪納夫（John B.Goodenough）以及他98歲仍然奮戰(zhàn)在科研一線的科學(xué)家精神，順便介紹諾貝爾獎的由來。如此，學(xué)生不但對實用技術(shù)的化學(xué)基礎(chǔ)知識以及化學(xué)本質(zhì)能夠主動思考和掌握，同時對科學(xué)以及科學(xué)家精神有了更直接更深的領(lǐng)悟，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在科學(xué)探索熱情，實現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變，拓寬學(xué)生的視野，優(yōu)化學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，全面提高學(xué)生綜合專業(yè)素養(yǎng)。

3 翻轉(zhuǎn)課堂互動式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思維能力和分析解決化學(xué)問題能力

工程化學(xué)課程要求學(xué)生具備一定的化學(xué)思維能力和分析解決化學(xué)問題的能力。工程化學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂互動式教學(xué)模式顛覆了傳統(tǒng)課程教學(xué)方法，以學(xué)生為主體，將學(xué)生放置于課堂主體地位，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，最終培養(yǎng)學(xué)生形成良好的化學(xué)思維能力和分析解決化學(xué)問題，提高學(xué)生的化學(xué)課程綜合素質(zhì)。主要通過課堂內(nèi)外有效互動、課堂學(xué)習(xí)與線上學(xué)習(xí)結(jié)合的方式，使學(xué)生獨立思考并能夠主動地獲取工程化學(xué)知識和研究工程化學(xué)的方法，學(xué)會用化學(xué)思想通過歸納法、演繹法等方法分析問題、探索問題和解決問題，培養(yǎng)化學(xué)創(chuàng)新和實踐思維能力。例如，工程化學(xué)第五章“化學(xué)與材料科學(xué)”教學(xué)中，采用翻轉(zhuǎn)課堂互動式教學(xué)，讓學(xué)生對“化學(xué)與材料科學(xué)”材料相關(guān)化學(xué)知識點尤其土木工程材料相關(guān)化學(xué)，課前通過分工查找資料、團(tuán)隊協(xié)商、成果整合后形成學(xué)習(xí)成果，課堂上小組代表上臺匯報學(xué)習(xí)成果，匯報過程中，師生、生生互動討論提問，小組成員進(jìn)行答疑，課后小組針對知識難點進(jìn)行進(jìn)一步的吸收和內(nèi)化，從而達(dá)到提升學(xué)生獨立化學(xué)學(xué)習(xí)能力的目標(biāo)。通過這種形式，充分體現(xiàn)了互動式教學(xué)的優(yōu)勢，既可以給學(xué)生充分展示自己的機會，個人表現(xiàn)表達(dá)能力大大提高，也培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊合作的精神，在問答中學(xué)生對所學(xué)知識的領(lǐng)悟也能夠得到有效的擴展。教學(xué)實踐中，大部分同學(xué)都很喜歡這種課堂形式，能讓他們有機會充分展示自己工程化學(xué)獨立的見解與觀點。注重理論聯(lián)系實際，注重將科研成果融入教學(xué)，加強教學(xué)與科研互動，教學(xué)中將自己最新的科研成果與理論教學(xué)相結(jié)合，利于學(xué)生的科學(xué)思想、化學(xué)思維的極大提升，做到真正意義上的教學(xué)研相長。將翻轉(zhuǎn)課堂的理念嵌入工程化學(xué)課堂，結(jié)合多種互動式教學(xué)模式開展教學(xué)活動，吸引了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，通過學(xué)生自己積極主動學(xué)習(xí)和分析，提高了學(xué)生的化學(xué)自學(xué)能力以及分析化學(xué)問題解決化學(xué)問題的能力；采用分組分析討論，學(xué)生代表課堂主題演講，老師關(guān)鍵點輔助互動，真正實現(xiàn)以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)，利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主角意識以及創(chuàng)新思維能力和綜合化學(xué)核心素養(yǎng)能力。

4 結(jié)語

基于核心素養(yǎng)，堅持立德樹人的根本任務(wù)，通過對工程化學(xué)互動式教學(xué)的探索與實踐，形成了以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。該模式提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)生綜合專業(yè)素質(zhì)和核心能力，工程化學(xué)教學(xué)質(zhì)量和效果顯著提升。同時將課程思政融入課程內(nèi)容，科研成果融入教學(xué)，實現(xiàn)了知識傳授與全面提高學(xué)生核心素養(yǎng)的有機統(tǒng)一。