熊克才,蓋艷麗
(江蘇師范大學(xué),江蘇徐州 221116)
無機(jī)化學(xué)是化學(xué)的一個(gè)重要分支,作為化學(xué)的二級(jí)學(xué)科之一,其研究的是除碳?xì)浠衔锛捌溲苌镆酝獾乃袉钨|(zhì)和化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性能以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律[1-3]。無機(jī)化學(xué)歷史悠久,在理論與應(yīng)用等方面取得了重要進(jìn)展。進(jìn)入21世紀(jì),無機(jī)化學(xué)通過與其他科學(xué)的交叉,在配位化學(xué)、原子簇化學(xué)、超分子化學(xué)、金屬有機(jī)化學(xué)、生命無機(jī)化學(xué)等諸多領(lǐng)域取得了重大突破。我?;瘜W(xué)師范專業(yè)本科生一般從大一開始學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科的四大基礎(chǔ)課程(包括《無機(jī)化學(xué)》),然后在大三的時(shí)候開始選修《高等無機(jī)化學(xué)》課程?!陡叩葻o機(jī)化學(xué)》是一門重要的專業(yè)選修課程,總共36個(gè)課時(shí),該課程可增強(qiáng)學(xué)生無機(jī)化學(xué)理論基礎(chǔ),并在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生討論無機(jī)化學(xué)的重要課題,了解無機(jī)化學(xué)的發(fā)展方向與研究前沿,培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力,為從事無機(jī)化學(xué)相關(guān)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4-6]。由于無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域?qū)拸V且發(fā)展迅速,教材并不能全面展示無機(jī)化學(xué)的所有領(lǐng)域及其最新研究進(jìn)展。因此,我們需要在參考教材的基礎(chǔ)上圍繞無機(jī)化學(xué)的幾個(gè)主要研究領(lǐng)域,通過研討式教學(xué)法加強(qiáng)師生互動(dòng),以提高課程的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,貼近無機(jī)化學(xué)學(xué)科發(fā)展的前沿領(lǐng)域知識(shí)。研討式教學(xué)是一種互動(dòng)式教學(xué),包括教師和學(xué)生之間的互動(dòng)以及學(xué)生和學(xué)生之間的互動(dòng)[7-10]。教師在充分理解無機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)上,精心準(zhǔn)備研討的主題與時(shí)間;在學(xué)生進(jìn)行資料收集與整理后分組進(jìn)行討論;教師加以引導(dǎo)與總結(jié),最終實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的提升和無機(jī)化學(xué)前沿領(lǐng)域知識(shí)的拓展。
研討式教學(xué)首要的一點(diǎn)就是要精心確定研討的題目;合適的題目可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。興趣是最好的導(dǎo)師,選擇學(xué)生感興趣的題目,可以事半功倍。同時(shí),研討的題目要與無機(jī)化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)相契合,要與無機(jī)化學(xué)的研究領(lǐng)域相吻合,要貼近無機(jī)化學(xué)的最新研究成果。《高等無機(jī)化學(xué)》是在學(xué)生初步掌握無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)后選修的專業(yè)課程,其內(nèi)容較多,包括群論與分子對(duì)稱性,晶體與點(diǎn)陣,無機(jī)化合物的制備、表征及性能,金屬有機(jī)化學(xué),生物無機(jī)化學(xué),配位化學(xué),超分子化學(xué),金屬簇化學(xué)等[4-6]。在學(xué)習(xí)群論和晶體結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)后,在課堂講解的基礎(chǔ)上,通過學(xué)生的篩選,初步確定“X-射線與晶體結(jié)構(gòu)”“金屬有機(jī)化學(xué)的研究進(jìn)展”“生物無機(jī)化學(xué)的研究進(jìn)展”“金屬有機(jī)框架與多孔配位聚合物”“超分子化學(xué)與分子機(jī)器”“金屬簇化學(xué)的研究進(jìn)展”6個(gè)題目作為研討的主題。
在與學(xué)生溝通并確定好研討的題目之后,教師和學(xué)生需要對(duì)研討的內(nèi)容有所準(zhǔn)備。作為研討的主導(dǎo)者,教師需要以生為本,認(rèn)真?zhèn)湔n,吃透相關(guān)知識(shí)點(diǎn),講透相關(guān)章節(jié),做好教學(xué)設(shè)計(jì),規(guī)劃好教學(xué)內(nèi)容,整理好必要的學(xué)術(shù)背景材料,讓隨后的討論具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和依據(jù)。然后,教師需要用較短的時(shí)間對(duì)討論的題目進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)要的闡述,在與學(xué)生溝通的基礎(chǔ)上對(duì)參與討論的學(xué)生素材方向進(jìn)行初步的方向性、關(guān)鍵性規(guī)劃,以避免研討時(shí)內(nèi)容的簡(jiǎn)單重復(fù)及思考不深刻。參與研討的學(xué)生則在理解無機(jī)化學(xué)學(xué)科的知識(shí)體系、基本思想與方法、基本知識(shí)與基本原理的基礎(chǔ)上,積極主動(dòng)地選擇自己感興趣的話題,在充分利用網(wǎng)絡(luò)搜索、圖書館資料、知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)、SCI論文的基礎(chǔ)上,收集并整理相關(guān)研討題目的素材,提煉出自己的觀點(diǎn),并有邏輯地整理出自己在研討中的發(fā)言。譬如,“金屬有機(jī)框架與多孔配位聚合物”的研討會(huì),教師可以將其分為O. M. Yaghi與金屬有機(jī)框架、S. Kitagawa與多孔配位聚合物、 國(guó)外金屬有機(jī)框架與多孔配位聚合物研究進(jìn)展、國(guó)內(nèi)金屬有機(jī)框架與多孔配位聚合物研究現(xiàn)狀、金屬有機(jī)框架與多孔配位聚合物的研究展望等五個(gè)大的研討分題目,提供代表性研究者名單,讓學(xué)生有目的地查找、整理相關(guān)素材,為研討會(huì)做好充分準(zhǔn)備。而“超分子化學(xué)與分子機(jī)器”的研討會(huì),教師可以讓學(xué)生從1987年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)(超分子化學(xué))、2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)(分子機(jī)器)、弱相互作用與自組裝、超分子化學(xué)與分子機(jī)器的研究展望四個(gè)研討方向分題目查找、整理相關(guān)素材,為自己在研討會(huì)上的發(fā)言做好準(zhǔn)備。
研討式教學(xué)需要分組討論;合理地分配研討參與者組成不同的研討小組,有利于研討會(huì)的開展以及研討目的的達(dá)成。教師需要在前面章節(jié)教學(xué)的基礎(chǔ)上,通過與學(xué)生的交流,盡量了解每名學(xué)生的具體情況,包括他們的學(xué)習(xí)經(jīng)歷、生活經(jīng)歷、學(xué)習(xí)狀態(tài)、理論基礎(chǔ)、個(gè)人表達(dá)欲望與能力等,盡量避免小組的同質(zhì)化,從而實(shí)現(xiàn)每個(gè)小組融洽的研討氛圍和有深度的研討過程。要充分和學(xué)生溝通,在避免同質(zhì)化分組的基礎(chǔ)上盡量尊重學(xué)生的分組意見,實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理地分配研討人員,組建和諧的研討小組。在每次研討會(huì)之前,學(xué)生選擇自己感興趣的研討分題目,分工合作,精心準(zhǔn)備,共同思考,攜手共進(jìn);從而節(jié)約時(shí)間,提高效率,通過思維的碰撞得出創(chuàng)新性的觀點(diǎn),提高學(xué)習(xí)的效率和效果。
在上述準(zhǔn)備工作完成之后,我們就迎來了正式的課堂研討;這也是研討式教學(xué)的最重要一環(huán)。在課堂研討中,教師要做好組織工作,起到主導(dǎo)作用,維護(hù)好課堂秩序和研討進(jìn)程,盡量避免無序、低效的課堂研討。在課堂研討開始之前,教師需要為研討人員詳細(xì)說明研討的題目、流程、目標(biāo)、細(xì)微規(guī)則,讓學(xué)生圍繞研討主題有規(guī)則、有理有據(jù)地發(fā)言與對(duì)話。在課堂研討中,教師要盡量了解每個(gè)研討小組的進(jìn)程,認(rèn)真傾聽研討人員的發(fā)言,安排人員記錄研討人員的主要觀點(diǎn),為總結(jié)、課后反思以及課程檢查留下現(xiàn)場(chǎng)資料。在研討過程中,在學(xué)生不敢表達(dá)自己觀點(diǎn)的時(shí)候,要多加鼓勵(lì)、引導(dǎo),讓學(xué)生勇敢、積極地發(fā)言;在學(xué)生研討過于激烈的時(shí)候,教師要適度干預(yù),及時(shí)疏解,告誡學(xué)生有理不在聲高,發(fā)言要有理有節(jié),要學(xué)會(huì)換位思考和虛心接受他人意見與建議。同時(shí),教師可以在合適的時(shí)候加入研討,適時(shí)地對(duì)研討內(nèi)容進(jìn)行一定的總結(jié)與評(píng)估,在研討陷入僵局時(shí)要適當(dāng)?shù)靥峁┧悸放c啟發(fā),讓課堂研討順利完成。譬如,在“金屬有機(jī)框架與多孔配位聚合物”的研討會(huì)上,討論金屬有機(jī)框架與多孔配位聚合物它們之間有何區(qū)別?金屬有機(jī)框架與多孔配位聚合物的應(yīng)用前景在哪里?金屬有機(jī)框架與多孔配位聚合物的發(fā)展方向去往何方?而在“超分子化學(xué)與分子機(jī)器”的研討會(huì)上,討論超分子化學(xué)如何一步步地走向分子機(jī)器?分子機(jī)器下一步如何發(fā)展?以無機(jī)化合物為起點(diǎn)是否可以發(fā)展出生命體?通過課堂研討,讓學(xué)生能主動(dòng)參加小組討論、學(xué)習(xí)活動(dòng),組建學(xué)習(xí)共同體,獲得小組互助和合作共享的學(xué)習(xí)體驗(yàn),運(yùn)用批判性思維方法及時(shí)進(jìn)行反思,不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作能力[11-13]。
在學(xué)生發(fā)言結(jié)束后,教師要對(duì)研討的過程和結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)與總結(jié)。對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生,要進(jìn)行一定的表揚(yáng)和考核加分;對(duì)于有明顯進(jìn)步的學(xué)生,要進(jìn)行鼓勵(lì)和引導(dǎo),使其下一次取得更大的進(jìn)步;對(duì)于表現(xiàn)不盡如人意的學(xué)生,要進(jìn)行單獨(dú)的私下談話,查找原因,提出改進(jìn)措施。同時(shí),教師還需要對(duì)學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行總結(jié)歸納,對(duì)一些沒有講到的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充,對(duì)一些觀點(diǎn)進(jìn)行升華,激發(fā)學(xué)生對(duì)無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和科學(xué)素養(yǎng),引導(dǎo)和幫助有科研潛力的學(xué)生走上科學(xué)研究的道路。
研討式教學(xué)法可以讓教師和學(xué)生深刻理解無機(jī)化學(xué)的知識(shí)點(diǎn),通過口頭討論和思維碰撞,鞏固無機(jī)化學(xué)的理論知識(shí)并了解無機(jī)化學(xué)的研究前沿;研究無機(jī)化學(xué)的發(fā)展歷程并深入討論無機(jī)化學(xué)的研究熱點(diǎn)和存在問題,探討無機(jī)化學(xué)科學(xué)前沿的發(fā)展?fàn)顩r與發(fā)展方向[14]。通過研討式教學(xué),教師可以引導(dǎo)學(xué)生充分地思考、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,從而培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究、理性分析問題及反思的能力;學(xué)生亦可以通過參加小組研討活動(dòng),培養(yǎng)自己的溝通、合作技能。通過研討式教學(xué),教師還可以了解學(xué)生的理性思考和邏輯推理過程,在學(xué)生搜集、整理、思考、講述、總結(jié)的基礎(chǔ)上判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、表達(dá)能力、學(xué)術(shù)水平和學(xué)術(shù)興趣,從而可以有的放矢地給學(xué)生在畢業(yè)論文、考研學(xué)校與專業(yè)選擇等方面提供恰當(dāng)?shù)囊庖姾徒ㄗh。
在課堂研討結(jié)束后,學(xué)生需要對(duì)課堂研討的內(nèi)容進(jìn)行整理,反思研討的準(zhǔn)備材料是否充分,發(fā)言是否達(dá)到了預(yù)期效果,討論是否達(dá)到了目標(biāo),并將上述形成文字材料,作為課程考核的重要依據(jù)和課程評(píng)估的重要材料。教師則需要對(duì)研討教學(xué)的整個(gè)過程和結(jié)果進(jìn)行評(píng)估與反思。教師需要思考確定的六個(gè)研討題目是否有問題以及是否需要改進(jìn);思考研討小組的分組是否合理以及下一次的改進(jìn)空間;回顧研討的流程是否合適,最終的點(diǎn)評(píng)、總結(jié)與升華是否點(diǎn)睛;思考此次課堂研討是否激發(fā)了學(xué)生的深度思考與思維碰撞,是否達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)效果。同時(shí),教師在課后還需要積極地與學(xué)生進(jìn)行溝通,收集學(xué)生的反饋意見和建議,通過教師和學(xué)生之間的雙向正反饋,改進(jìn)研討式教學(xué)的過程,進(jìn)一步提高研討式教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。
《高等無機(jī)化學(xué)》作為一門專業(yè)選修課程,由于其涉及的無機(jī)化學(xué)知識(shí)較為深?yuàn)W,涉及的無機(jī)化學(xué)研究前沿日新月異,對(duì)授課的教師和聽課的學(xué)生都提出了較高的要求。為了適應(yīng)上述情況并保質(zhì)保量完成教學(xué)任務(wù),在《高等無機(jī)化學(xué)》課程中引入研討式教學(xué)法很有必要。教師要選擇與無機(jī)化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)相契合的、與無機(jī)化學(xué)的研究領(lǐng)域相吻合的、貼近無機(jī)化學(xué)的最新研究成果的研討主題,在學(xué)生進(jìn)行充分的材料收集、整理和發(fā)言預(yù)備的基礎(chǔ)上,合理地調(diào)配研討小組的成員,在合適的流程下進(jìn)行課堂研討。通過課堂研討,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣,夯實(shí)學(xué)生的無機(jī)化學(xué)專業(yè)素養(yǎng),提高學(xué)生的表達(dá)能力和合作精神,拓展學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,激發(fā)學(xué)生的科研興趣,為學(xué)生的畢業(yè)論文和科研道路指明方向。
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實(shí)踐2022年22期